第三章 函数概念及性质
高中数学(新人教A版)必修第一册:第3章章末 函数概念与性质 课件【精品课件】

②如果对于定义域I内某个区间D上的 任意两个自变
量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那
减函数 .
么就说函数f(x)在区间D上是
(2)单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那
么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格
的) 单调性 ,区间D叫做y=f(x)的 单调区间 .
需要在此处列出满足题意的关系式,求出a的限制条件.
例6 若函数f ( x )是定义在R上的偶函数,且在(-,0)上是增函数,并且
f (2a 2 a 1) f (3a 2 2a 1), 求实数a的取值范围.
解 :由条件知f(x)在(0,+ )上是减函数
1 2 8
1 2 1
2
而2a a 1 2(a ) 0, 3a 2a 1 3( a ) 0
1
【解】 (1)当 a=0 时,f(x)=x ,显然是奇函数;
当 a≠0,f(1)=a+1,f(-1)=a-1,f(1)≠f(-1)且 f(1)+f(-1)≠0,
所以此时 f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
(2)设∀x1<x2∈[1,2],
x2-x1
1
则 f(x1)-f(x2)=a(x1-x2)(x1+x2)+ x x =(x1-x2)ax1+x2-x x ,
1 2
第三章 函数的概念与性质
章末总结
教学目标及核心素养
教学目标
1.掌握函数的概念;
2.了解分段函数,会画分段函数的图像;
3.理解函数性质并且熟练运用;
x 即x
x 1
所以,
6时,等号成立。
函数的概念

第三章 函数的概念及性质3.1函数的定义及函数思想知识点一:函数的定义设A 、B 是两个非空的数集,对于集合A 中的每一个元素x,按照某种确定的对应关系f ,在集合B 中都有唯一确定的数y 与它对应,则称f:A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数。
记作:y=f(x),x ∈A 。
其中x 的取值集合A 叫定义域,函数值的集合{f(x)|x ∈A}叫值域。
函数的三要素:定义域,值域,对应关系。
注意:① x 是自变量,是函数图像上点的横坐标,x 的所有取值组成的集合是定义域。
②y 是函数值,是函数图像上点的纵坐标,y 的所有取值组成的集合是值域。
③对应关系f 是函数的核心,它是对自变量x 实施对应操作的“程序”或者“方法”,按照这一程序,从定义域A 中任取一个x ,可得到值域中唯一的y 值与之对应。
题型一:对函数概念的理解1、(多选)下列说法正确的是( )A 若两个函数的定义域和对应法则都相同,则他们是同一个函数B 若两个函数的定义域和值域都相同,则他们是同一个函数C 若两个函数的值域和对应法则都相同,则他们是同一个函数D 定义域中不同的x 可以对应值域中同一个函数值2、下列两个函数相同的是( )A f(x)=x , g(x)=()2x B f(x)=2x, g(x)=xx 22 C f(x)=x, g(x)=33x D f(x)=x, g(x)=2x 3、下列能构成从集合A 到集合B 的函数的是( )A A=R, B=}0|{>y y ,f: y=|x|B A=B=N, f: y=|x-3|C A={x|x>0}, B=R, f: y=x ±D A=R, B=R, f: y=x4、函数y=f(x)的图像与y 轴的交点个数可能是( )A 0个B 1个C 0个或1个D 不能确定5、下列式子能否确定y 是x 的函数?①x 2+y 2=1 ②111=-+-y x ③ y=x x -+-12知识点二:对函数解析式y=f(x)中f 符号的理解及函数思想①f(x)表示关于x 的代数式,不表示f 与x 相乘,表示对x 施加法则f 后的函数值。
新教材高中数学第三章函数的概念与性质1

②已知f(φ(x))的定义域为B,求f(x)的定义域,实质是已知x的取值范围为B,求φ(x)的 取值范围,此范围就是f(x)的定义域. ③已知f(φ(x))的定义域为C,求f(g(x))的定义域,实质是已知φ(x)中的x的取值范围 为C,求出φ(x)的取值范围D,再令g(x)的取值范围为D,求出x的取值范围,此范围就 是f(g(x))的定义域.
2 | 区间的概念及其表示
1.一般区间的表示 设a,b是两个实数,而且a<b,我们规定:
集合 {x|a≤x≤b}
名称 闭区间
符号 ⑩ [a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
半开半闭区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
半开半闭区间
(a,b]
数轴表示
2.特殊区间的表示
集合 {x|x≥a} {x|x>a} {x|x≤b} {x|x<b} R
=3+
x
5
1
≠3,
∴函数的值域为(-∞,3)∪(3,+∞).
(3)设u= 2x 1,则u≥0,∴x=1 u2 .
2
∴y=1 u2 +u= 1 (u+1)2.
2
2
∵u≥0,∴y≥ 1 ,
2
∴y=x+
2x
1
的值域为
1 2
,
.
思路点拨 根据抽象函数定义域的实质列出不等式(组)求解,对于含参数的抽象函数要注意 分类讨论.
解析 (1)由题意知,函数f(2x+1)中2x+1的范围与函数f(x)中x的范围相同, ∴2x+1∈[1,3],即x∈[0,1], ∴函数f(2x+1)的定义域为[0,1]. (2)∵x∈[1,3],∴2x+1∈[3,7], ∴函数f(x)的定义域为[3,7]. (3)∵x∈[1,3],∴2x+1∈[3,7],
高一上数学必修一第三章《3.1函数的概念与性质》知识点梳理

高一上必修一第三章《函数》知识点梳理3.1.1函数及其表示方法学习目标:(1)在初中用变量之间的依赖关系描述函数的基础上,用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念,体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用;(2)了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域、值域;(3)通过具体问题情境总结共性,抽象出函数概念,积累从具体到抽象的活动经验,发展数学抽象的核心素养。
【重点】1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.3.了解简单的分段函数,并能简单应用(函数分段不超过三段).【难点】1、求函数的定义域和值域回顾初中所学的函数,在情境与问题中感受高中函数表达方式与初中的不同。
一、函数的概念我们已经学习过一些函数的知识,例如已经总结出:在一个变化过程中,数值发生变化的量称为变量;在一个变化过程中,如果有两个变量x与y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么就称y是x的函数.再例如,我们知道y=2x是正比例函数,y=-3x-1是一次函数,y=-2是反比例函数,y=x2+2x-3是二次函数,等等。
【情境与问题】(1)国家统计局的课题组公布,如果将2005年中国创新指数记为100,近些年来中国创新指数的情况如下表所示。
以y表示年度值,i表示中国创新指数的取值,则i是y的的函数吗?如果是,这个函数用数学符号可以怎样表示?(2)利用医疗仪器可以方便地测量出心脏在各时刻的指标值,据此可以描绘出心电图,如下图所示。
医生在看心电图时,会根据图形的整体形态来给出诊断结果(如根据两个峰值的间距来得出心率等).初中实际上是用变量的观点和解析式来描述函数的,但从情境与问题中的两个实例可知,初中的方法有一定的局限性:情境与问题中的i是y的函数,v是t的函数,但是这两个函数与初中的函数有所不同,比如都很难用一个解析式表示,而且每个变量的取值范围也有了限制,等等。
函数概念与性质思维导图

函数:,
定义域:的取值范围
函数的概念及其表示
值域:
闭区间,,开区间,,半开半闭区间,,,
函数的表示法:解析法、列表法、图象法分段函数
如果,当时,都有,那么就称函数在区间上单调递增
单调性:一般地,设函数的定义域为,区间:
当函数
在它的定义域上单调递增时,就称它是增函数
如果
,当时,都有,那么就称函数在区间上单调递减
当函数
在它的定义域上单调递减时,就称它是减函数
函数的基本性质
最值:一般地,设函数的定义域为,如果存在实数满足:
,都有
;
,使得
则称
是函数
的最大值
,都有;
,使得
则称是函数
的最小值
第三章函数的概念与性质
奇偶性:一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且
,那么函数
就叫做偶函数图象关于
轴对称
,那么函数
就叫做奇函数
图象关于原点成中心对称
定义:
,其中是自变量,是常数
在
上都有定义,定义域与
的取值有关
幂函数
图象过点
和点
性质
在上是增函数
在上都有定义,定义域与
的取值有关
图象过点
在
上是减函数
函数的应用(一)
一次函数、二次函数、幂函数、分段函数模型
步骤:审题、建模、求模、还原。
第三章函数概念与性质章末总结课件(人教版)

构建二次函数模型解决最优问题时,可以利用配方法、判别式法、换
元法、讨论函数的单调性等方法求最值,也可以根据函数图象的对称轴
与函数定义域的对应区间之间的位置关系讨论求解,但一定要注意自变
量的取值范围.
【跟踪训练5】
1、商店出售茶壶和茶杯,茶壶定价为每个20元,茶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ每个5
元,该商店推出两种优惠办法:
(2) 已知函数y=xa,y=xb,y=xc的图象如图所示,
则a,b,c的大小关系为 (
)
A.c<b<a
B.a<b<c
C.b<c<a
D.c<a<b
解析:由幂函数的图象特征,知c<0,a>1,0<b<1.故c<b<a.
答案:A
解题技能
1.判断一个函数是否为幂函数的根据是该函数是否为y=xα(α为常数)的情
3
∴-2≤2x≤3,∴-1≤x≤ .
2
3
∴函数 f(2x+1)的定义域是 -1, .
2
1
2-
1
+ 的定义域
题型二 分段函数
解题技能
1.求分段函数的函数值的方法
(1)确定要求值的自变量属于哪一段区间.
(2)代入该段的解析式求值,直到求出值为止.当出现 的情势
时,应从内到外依次求值.
2.求某条件下自变量的值的方法先假设所求的值在分段函数定
x∈(0,+∞)时,f(x)是增函数,试确定m的值.
分析:由f(x)=(m2-m-5)xm-1是幂函数,且当x>0时是增函数,可先利用幂
函数的定义求出m的值,再利用单调性确定m的值.
第三章 函数的概念与性质 章节复习知识点网络 高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册

第三章 函数的概念与性质章节复习一、本章知识结构二、本章重难点概念知识点1、函数及三要素(定义域、对应法则、值域) 一、函数的概念2、区间一般区间、特殊区间、 端点大小关系、开闭区间 1、函数概念中强调三性:“任意性”、“存在性”、“唯一性”; 2、定义域、值域的结果写成集合或区间形式; 3、对应关系包括一对一、多对一。
一、判断对应法则或图象是否是一个函数(非空性、任意性x 、唯一确定性y )二、判断两个函数是否是相同函数(定义域、对应法则) 三、求函数定义域(写成集合或区间形式)3、分段函数概念、表示方式、定义域、值域、图象4、复合函数(定义域、值域) 二、函数的表示法5、函数的单调性、单调区间 1、三种表示方法:解析法、列表法、图像法; 2、列表法表示的函数图象是一些孤立的点,函数图象呈现形式主要有2种:连续的曲线或孤立的点; 3、画函数图象方法:描点法(列表、描点、连线)6、函数的最大值、最小值7、函数的奇偶性8、幂函数(概念、图象、性质)三、题型1、求一般函数的定义域(写成集合或区间形式)函数类型定义域举例①整式函数R f(x)=x2+2x+3②分式函数分母不为0 f(x)=1 2x+3③偶次根式函数根号中式子≥0f(x)=√x2+2x−3④奇次根式函数R f(x)=√x2+2x+33⑤绝对值函数R f(x)=|x2+2x+3|⑥0次幂函数底数不为0 f(x)=(x2+2x−3)0⑦对数函数真数大于0 f(x)=log2(2x−3)⑧实际问题考虑实际意义正方形周长公式f(x)=4x(x>0)多个使函数有意义的条件用花括号连接,写成不等式组。
2、求复合函数的定义域①已知f(x)的定义域,求f(g(x))的定义域;②已知f(g(x))的定义域,求f(x)的定义域;③已知f(g(x))的定义域,求f(g(x))的定义域;④已知f(g(x))的定义域,求F(x)=f(g(x))+f(ℎ(x))的定义域关键:定义域是指自变量x的值相同对应法则f下的整体变量取值范围相同(空间不变原理)3、求简单函数的值域(写成集合或区间形式)函数类型定义域值域一次函数R R二次函数Ra>0时,[4ac−b24a,+∞)a<0时,(-∞,4ac−b24a]配方、画图、找最高点和最低点反比例函数(−∞,0)∪(0,+∞)(−∞,0)∪(0,+∞)分式函数分母不为0 配凑法(利用基本不等式求解)4、求函数的解析式①待定系数法②换元法/配凑法③方程组法/消元法 ④赋值法最后一定要考虑定义域,定义域不是R 一定要写出来5、函数单调性的判断、证明及应用 单调递增单调递减函数f(x)在区间D 上为增函数,x 1,x 2∈D ,且x 1≠x 2,则函数f(x)在区间D 上为减函数,x 1,x 2∈D ,且x 1≠x 2,则① x 1<x 2⟺f (x 1)<f(x 2) ① x 1<x 2⟺f (x 1)>f(x 2) ② (x 1−x 2)[f (x 1)−f(x 2)]>0 ② (x 1−x 2)[f (x 1)−f(x 2)]<0 ③f (x 1)−f(x 2)x 1−x 2>0 ③f (x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0④ x 1f (x 1)+x 2f (x 2)>x 1f (x 2)+x 2f (x 1) ④ x 1f (x 1)+x 2f (x 2)<x 1f (x 2)+x 2f (x 1) 即x 与f(x)的变化趋势相同, 自变量增量与函数值增量同号。
高中数学第三章函数概念与性质3.1.1函数的概念教师用书新人教A版必修第一册

3.1.1 函数的概念考点学习目标核心素养函数的概念理解函数的概念,了解构成函数的三要素数学抽象求函数的定义域会求一些简单函数的定义域,并会用区间表示数学运算同一个函数掌握同一个函数,并会判断数学抽象求函数值和值域会求简单函数的函数值和值域,并会用区间表示值域数学运算问题导学预习教材P60-P66,并思考以下问题:1.函数的定义是什么?2.函数的自变量、定义域是如何定义的?3.函数的值域是如何定义的?4.区间的概念是什么?如何用区间表示数集?1.函数的有关概念■名师点拨对函数概念的3点说明(1)当A,B为非空数集时,符号f:A→B表示从集合A到集合B的一个函数.(2)集合A中的数具有任意性,集合B中的数具有唯一性.(3)符号“f”表示对应关系,在不同的函数中f的具体含义不一样.2.区间的概念及表示(1)区间定义及表示设a,b是两个实数,而且a<b.定义名称符号数轴表示{x|a≤x≤b} 闭区间[a,b]{x|a<x<b} 开区间(a,b){x|a≤x<b} 半开半闭区间[a,b){x|a<x≤b} 半开半闭区间(a,b](2)无穷概念及无穷区间表示定义R{x|x≥a}{x|x>a}{x|x≤a}{x|x<a} 符号(-∞,+∞)[a,+∞)(a,+∞)(-∞,a](-∞,a) ■名师点拨关于无穷大的2点说明(1)“∞”是一个符号,而不是一个数.(2)以“-∞”或“+∞”为端点时,区间这一端必须是小括号.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)任何两个集合之间都可以建立函数关系.( )(2)已知定义域和对应关系就可以确定一个函数.( )(3)根据函数的定义,定义域中的每一个x可以对应着不同的y.( )(4)区间可以表示任何集合.( )答案:(1)×(2)√(3)×(4)×已知函数g(x)=2x2-1,则g(1)=( )A.-1 B.0C.1 D.2解析:选C.因为g(x)=2x2-1,所以g(1)=2-1=1.函数f(x)=14-x的定义域是( )A.(-∞,4) B.(-∞,4]C.(4,+∞) D.[4,+∞)解析:选A.由4-x>0,解得x<4,所以此函数的定义域为(-∞,4).已知全集U=R,A={x|1<x≤3},则∁U A用区间表示为________.解析:∁U A={x|x≤1或x>3},用区间可表示为(-∞,1]∪(3,+∞).答案:(-∞,1]∪(3,+∞)下图中能表示函数关系的是________.解析:由于③中的2与1和3同时对应,故③不是函数. 答案:①②④函数的概念(1)如图可作为函数y =f (x )的图象的是( )(2)下列三个说法:①若函数的值域只含有一个元素,则定义域也只含有一个元素; ②若f (x )=5(x ∈R ),则f (π)=5一定成立; ③函数就是两个集合之间的对应关系. 其中正确说法的个数为( ) A .0 B .1 C .2D .3(3)已知集合A =[0,8],集合B =[0,4],则下列对应关系中,不能看作是从A 到B 的函数关系的是( )A .f :x →y =18xB .f :x →y =14xC .f :x →y =12xD .f :x →y =x【解析】 (1)观察图象可知,A ,B ,C 中任取一个x 的值,y 有可能有多个值与之对应,所以不是函数图象.D 中图象是函数图象.(2)①错误.若函数的值域只含有一个元素,则定义域不一定只含有一个元素; ②正确.因为f (x )=5,这个数值不随x 的变化而变化,所以f (π)=5; ③错误.函数就是两个非空数集之间的对应关系.(3)对于A 中的任意一个元素,在对应关系f :x →y =18x ;f :x →y =14x ;f :x →y =12x 下,在B 中都有唯一的元素与之对应,故能构成函数关系.对于A 中的元素8,在对应关系f :x →y=x 下,在B 中没有元素与之对应,故不能构成函数关系.【答案】 (1)D (2)B (3)D(1)判断所给对应关系是否为函数的方法 ①先观察两个数集A ,B 是否非空;②验证对应关系下,集合A 中x 的任意性,集合B 中y 的唯一性. (2)根据图形判断对应关系是否为函数的步骤 ①任取一条垂直于x 轴的直线l ; ②在定义域内平行移动直线l ;③若l 与图形有且只有一个交点,则是函数;若在定义域内没有交点或有两个或两个以上的交点,则不是函数.1.下列图形中可以表示以M ={x |0≤x ≤1}为定义域,以N ={y |0≤y ≤1}为值域的函数的图象是( )解析:选C.由函数的定义知选C.2.下列对应关系是集合P 上的函数的是________.①P =Z ,Q =N *,对应关系f :对集合P 中的元素取绝对值与集合Q 中的元素相对应; ②P ={-1,1,-2,2},Q ={1,4},对应关系f :x →y =x 2,x ∈P ,y ∈Q ;③P ={三角形},Q ={x |x >0},对应关系f :对P 中的三角形求面积与集合Q 中的元素对应.解析:②显然正确,由于①中的集合P 中的元素0在集合Q 中没有对应元素,并且③中的集合P 不是数集,从而①③不正确.答案:②求函数的定义域求下列函数的定义域:(1)y =(x +1)2x +1-1-x ;(2)y =3-x |x |-5.【解】 (1)要使函数式有意义,自变量x 的取值必须满足⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠0,1-x ≥0,解得x ≤1,且x ≠-1,即函数的定义域为{x |x ≤1,且x ≠-1}.(2)要使函数式有意义,自变量x 的取值必须满足⎩⎪⎨⎪⎧3-x ≥0,|x |-5≠0,解得x ≤3,且x ≠-5,即函数的定义域为{x |x ≤3,且x ≠-5}.(1)求函数定义域的常用方法①若f (x )是分式,则应考虑使分母不为零; ②若f (x )是偶次根式,则被开方数大于或等于零;③若f (x )是指数幂,则函数的定义域是使幂运算有意义的实数集合; ④若f (x )是由几个式子构成的,则函数的定义域是几个部分定义域的交集; ⑤若f (x )是实际问题的解析式,则应符合实际问题,使实际问题有意义.(2)第(1)题易出现化简y =x +1-1-x ,错求定义域为{x |x ≤1},在求函数定义域时,不能盲目对函数式变形.求下列函数的定义域.(1)f (x )=x -1·4-x +2; (2)y =(x +1)|x |-x ;(3)f (x )=x +3+1x +2. 解:(1)要使此函数有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,4-x ≥0,解得1≤x ≤4,所以此函数的定义域是{x |1≤x ≤4}. (2)因为00无意义,所以x +1≠0, 即x ≠-1.①作为分母不能为0,二次根式的被开方数不能为负, 所以|x |-x >0,即x <0.②由①②可得函数y =(x +1)|x |-x 的定义域是{x |x <0且x ≠-1}.(3)要使此函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x +3≥0,x +2≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x ≥-3,x ≠-2⇒x ≥-3且x ≠-2.所以f (x )的定义域为{x |x ≥-3且x ≠-2}.同一个函数(1)给出下列三个说法:①f (x )=x 0与g (x )=1是同一个函数;②y =f (x ),x ∈R 与y =f (x +1),x ∈R 可能是同一个函数;③y =f (x ),x ∈R 与y =f (t ),t ∈R 是同一个函数.其中正确说法的个数是( )A .3B .2C .1D .0(2)下列各组函数:①f (x )=x 2-xx,g (x )=x -1;②f (x )=x x ,g (x )=x x; ③f (x )=x +1·1-x ,g (x )=1-x 2; ④f (x )=(x +3)2,g (x )=x +3.其中表示同一个函数的是________(填上所有同一个函数的序号).【解析】 (1)①错误.函数f (x )=x 0的定义域为{x |x ≠0},函数g (x )=1的定义域是R ,不是同一个函数;②正确.y =f (x ),x ∈R 与y =f (x +1),x ∈R 两函数定义域相同,对应关系可能相同,所以可能是同一个函数;③正确.两个函数定义域相同,对应关系完全一致,是同一个函数.所以正确的个数有2个.(2)①定义域不同,f (x )的定义域为{x |x ≠0},g (x )的定义域为R .不相等. ②对应关系不同,f (x )=1x,g (x )=x .不是同一个函数.③定义域、对应关系都相同.同一个函数.④对应关系不同,f (x )=|x +3|,g (x )=x +3.不是同一个函数. 【答案】 (1)B (2)③判断两个函数为同一个函数应注意的三点(1)定义域、对应关系两者中只要有一个不相同就不是同一个函数,即使定义域与值域都相同,也不一定是同一个函数.(2)函数是两个非空数集之间的对应关系,所以用什么字母表示自变量、因变量是没有限制的.(3)在化简解析式时,必须是等价变形.下列各组函数表示同一个函数的是( )A .f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0与g (x )=|x |B .f (x )=1与g (x )=(x +1)0C .f (x )=x 2与g (x )=(x )2D .f (x )=x +1与g (x )=x 2-1x -1解析:选A.A 项中两函数的定义域和对应关系相同,为同一个函数;B 项中,f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞);C 项中f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为[0,+∞);D 项中,f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞).B ,C ,D 三项中两个函数的定义域都不相同,所以不是相等函数.故选A.求函数值和值域已知f (x )=12-x (x ∈R ,x ≠2),g (x )=x +4(x ∈R ).(1)求f (1),g (1)的值; (2)求f (g (x )).【解】 (1)f (1)=12-1=1,g (1)=1+4=5.(2)f (g (x ))=f (x +4)=12-(x +4)=1-2-x =-1x +2(x ∈R ,且x ≠-2).1.(变设问)在本例条件下,求g (f (1))的值及f (2x +1)的表达式. 解:g (f (1))=g (1)=1+4=5.f (2x +1)=12-(2x +1)=-12x -1⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈R ,且x ≠12. 2.(变条件)若将本例g (x )的定义域改为{0,1,2,3},求g (x )的值域.解:因为g (x )=x +4,x ∈{0,1,2,3},所以g (0)=4,g (1)=5,g (2)=6,g (3)=7.所以g (x )的值域为{4,5,6,7}.(1)求函数值的方法①先要确定出函数的对应关系f 的具体含义;②然后将变量取值代入解析式计算,对于f (g (x ))型函数的求值,按“由内到外”的顺序进行,要注意f (g (x ))与g (f (x ))的区别.(2)求函数值域的常用方法①观察法:对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到;②配方法:此法是求“二次函数类”值域的基本方法,即把函数通过配方转化为能直接看出其值域的方法;③分离常数法:此方法主要是针对有理分式,即将有理分式转化为“反比例函数类”的形式,便于求值域;④换元法:即运用新元代换,将所给函数化成值域易确定的函数,从而求得原函数的值域.1.已知函数f (x )=x -1,且f (a )=3,则a =________. 解析:因为f (x )=x -1, 所以f (a )=a -1. 又因为f (a )=3, 所以a -1=3,a =16. 答案:162.求下列函数的值域:(1)y =2x +1;(2)y =x 2-4x +6,x ∈[1,5); (3)y =3x -1x +1;(4)y =x +x .解:(1)因为x ∈R ,所以2x +1∈R , 即函数的值域为R .(2)配方:y =x 2-4x +6=(x -2)2+2,因为x ∈[1,5),如图所示.所以所求函数的值域为[2,11). (3)借助反比例函数的特征求.y =3(x +1)-4x +1=3-4x +1(x ≠-1), 显然4x +1可取0以外的一切实数, 即所求函数的值域为{y |y ≠3}. (4)设u =x (x ≥0),则x =u 2(u ≥0),y =u 2+u =⎝ ⎛⎭⎪⎫u +122-14(u ≥0).由u ≥0,可知⎝ ⎛⎭⎪⎫u +122≥14,所以y ≥0.所以函数y =x +x 的值域为[0,+∞).1.若f (x )=x +1,则f (3)=( ) A .2 B .4 C .2 2D .10解析:选A.因为f (x )=x +1,所以f (3)=3+1=2. 2.对于函数f :A →B ,若a ∈A ,则下列说法错误的是( ) A .f (a )∈BB .f (a )有且只有一个C .若f (a )=f (b ),则a =bD .若a =b ,则f (a )=f (b )解析:选C.根据函数的定义可知,A ,B ,D 正确;C 错误. 3.若[0,3a -1]为一确定区间,则a 的取值范围是________.解析:根据区间表示数集的方法原则可知,3a -1>0,解得a >13,所以a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞4.用区间表示下列数集: (1){x |x ≥1}=________; (2){x |2<x ≤4}=________; (3){x |x >-1且x ≠2}=________.答案:(1)[1,+∞) (2)(2,4] (3)(-1,2)∪(2,+∞) 5.已知函数f (x )=6x -1-x +4.(1)求函数f (x )的定义域(用区间表示); (2)求f (-1),f (12)的值.解:(1)根据题意知x -1≠0且x +4≥0,所以x ≥-4且x ≠1, 即函数f (x )的定义域为[-4,1)∪(1,+∞). (2)f (-1)=6-2--1+4=-3- 3.f (12)=612-1-12+4=611-4=-3811.[A 基础达标]1.下列对应关系是从集合M 到集合N 的函数的是( ) A .M =R ,N ={x ∈R |x >0},f :x →|x | B .M =N ,N =N *,f :x →|x -1| C .M ={x ∈R |x >0},N =R ,f :x →x 2D .M =R ,N ={x ∈R |x ≥0},f :x →x解析:选C.对于A ,集合M 中x =0时,|x |=0,但集合N 中没有0;对于B ,集合M 中x =1时,|x -1|=0,但集合N 中没有0;对于D ,集合M 中x 为负数时,集合N 中没有元素与之对应;分析知C 中对应是集合M 到集合N 的函数.2.下列四个图中,不是以x 为自变量的函数的图象是( )解析:选C.根据函数定义,可知对自变量x 的任意一个值,都有唯一确定的实数(函数值)与之对应,显然选项A ,B ,D 满足函数的定义,而选项C 不满足,故选C.3.区间(-3,2]用集合可表示为( ) A .{-2,-1,0,1,2} B .{x |-3<x <2} C .{x |-3<x ≤2}D .{x |-3≤x ≤2}解析:选C.由区间和集合的关系,可得区间(-3,2]可表示为{x |-3<x ≤2},故选C.4.已知函数f (x )=x 21+|x -1|,则f (-2)=( )A .-1B .0C .1D .2解析:选C.由题意知f (-2)=(-2)21+|-2-1|=44=1.故选C.5.若函数y =x 2-3x 的定义域为{-1,0,2,3},则其值域为( )A .{-2,0,4}B .{-2,0,2,4}C .{y |y ≤-94}D .{y |0≤y ≤3} 解析:选A.依题意,当x =-1时,y =4;当x =0时,y =0;当x =2时,y =-2;当x =3时,y =0,所以函数y =x 2-3x 的值域为{-2,0,4}.6.将函数y =31-1-x 的定义域用区间表示为________. 解析:由⎩⎨⎧1-x ≥0,1-1-x ≠0解得x ≤1且x ≠0, 用区间表示为(-∞,0)∪(0,1].答案:(-∞,0)∪(0,1]7.若f (x )=5x x 2+1,且f (a )=2,且a =________. 解析:令5a a 2+1=2,即2a 2-5a +2=0,解得a =12或a =2,故a 的值为12或2. 答案:12或2 8.如果函数f :A →B ,其中A ={-3,-2,-1,1,2,3,4},对于任意a ∈A ,在B 中都有唯一确定的|a |和它对应,则函数的值域为________.解析:由题意知,对a ∈A ,|a |∈B ,故函数值域为{1,2,3,4}.答案:{1,2,3,4}9.已知f (x )=1-x 1+x(x ∈R ,且x ≠-1),g (x )=x 2-1(x ∈R ). (1)求f (2),g (3)的值;(2)求f (g (3))的值及f (g (x )).解:(1)因为f (x )=1-x 1+x ,所以f (2)=1-21+2=-13. 因为g (x )=x 2-1,所以g (3)=32-1=8.(2)依题意,知f (g (3))=f (8)=1-81+8=-79, f (g (x ))=1-g (x )1+g (x )=1-(x 2-1)1+(x 2-1)=2-x 2x2(x ≠0). 10.已知函数y =kx +1k 2x 2+3kx +1的定义域为R ,求实数k 的值. 解:函数y =kx +1k 2x 2+3kx +1的定义域即使k 2x 2+3kx +1≠0的实数x 的集合.由函数的定义域为R ,得方程k 2x 2+3kx +1=0无解.当k =0时,函数y =kx +1k 2x 2+3kx +1=1,函数定义域为R , 因此k =0符合题意;当k ≠0时,k 2x 2+3kx +1=0无解,即Δ=9k 2-4k 2=5k 2<0,不等式不成立.所以实数k 的值为0.[B 能力提升]11.已知f (x )满足f (ab )=f (a )+f (b ),且f (2)=p ,f (3)=q ,那么f (72)等于( )A .p +qB .3p +2qC .2p +3qD .p 3+q 2 解析:选B.因为f (ab )=f (a )+f (b ),所以f (9)=f (3)+f (3)=2q , f (8)=f (2)+f (2)+f (2)=3p ,所以f (72)=f (8×9)=f (8)+f (9)=3p +2q .12.若函数f (x )的定义域为[-2,1],则g (x )=f (x )+f (-x )的定义域为________.解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧-2≤x ≤1,-2≤-x ≤1,即-1≤x ≤1. 故g (x )=f (x )+f (-x )的定义域为[-1,1].答案:[-1,1]13.求下列函数的值域.(1)y =x -1(x ≥4);(2)y =2x +1,x ∈{1,2,3,4,5};(3)y =x +2x -1;(4)y =x 2-2x -3(x ∈[-1,2]).解:(1)因为x ≥4,所以x ≥2,所以x -1≥1,所以y ∈[1,+∞).(2)y ={3,5,7,9,11}.(3)设u =2x -1,则u ≥0,且x =1+u 22, 于是,y =1+u 22+u =12(u +1)2≥12, 所以y =x +2x -1的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞. (4)y =x 2-2x -3=(x -1)2-4,因为x ∈[-1,2],作出其图象(图略)可得值域为[-4,0].14.已知函数f (x )=x 2-mx +n ,且f (1)=-1,f (n )=m ,求f (-1),f (f (-1))的值及f (f (x ))的表达式.解:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧1-m +n =-1,n 2-mn +n =m , 解得⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =-1,所以f (x )=x 2-x -1,故f (-1)=1,f (f (-1))=-1,f (f (x ))=f (x 2-x -1)=(x 2-x -1)2-(x 2-x -1)-1=x 4-2x 3-2x 2+3x +1.[C 拓展探究]15.(2019·石家庄检测)已知函数f (x )=x 21+x 2. (1)求f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的值; (2)由(1)中求得的结果,你发现f (x )与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 有什么关系?并证明你的发现. (3)求2f (1)+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+…+f (2 017)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 017+f (2 018)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 018的值.解:(1)因为f (x )=x 21+x 2,所以f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=221+22+⎝ ⎛⎭⎪⎫1221+⎝ ⎛⎭⎪⎫122=1, f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=321+32+⎝ ⎛⎭⎪⎫1321+⎝ ⎛⎭⎪⎫132=1. (2)由(1)可发现f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1.证明如下: f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x 21+x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 21+⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2 =x 21+x 2+1x 2+1=x 2+1x 2+1=1,是定值.(3)由(2)知,f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1, 因为f (1)+f (1)=1,f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1, f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=1,f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=1, … f (2 018)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 018=1, 所以2f (1)+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+…+f (2 017)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 017+f (2 018)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 018=2 018.。
高中数学教材分析讲座课件第三章 函数的概念与性质

(2)利用学生熟悉的现实问题引入内容
• 现实中存在着大量蕴含函数关系的问题, 这些问题为本章编写提供了丰富的素材。 利用好这些素材,不仅可以使学生加深理 解函数概念,而且可以提高学习兴趣。
3.精心设计函数概念的抽象
• 概念内涵、函数要素的发现等,对大多数 学生有困难,特别是用集合语言和对应关 系表述概念是非常数学化的,只要让他们 能领会定义的精神实质,面对具体问题时 能应用就可以了,所以教材加强了引导。
2.函数性质
(1)借助函数图象,会用符号语言表达函数 的单调性、最大值、最小值,理解它们的作 用和实际意义。
(2)结合具体函数,了解奇偶性的概念和几 何意义。
(3)结合三角函数,了解周期性的概念和几 何意义。
3.函数概念的形成与发展
• 收集函数概念的形成与发展的历史资料, 撰写论文,论述函数发展的过程、重要结 果、主要人物、关键事件及其对人类文明 的贡献。
1.构建函数的研究框架
• 研究框架:函数的事实——函数概念的定 义、表示——函数的性质——基本初等函 数。本章要完成从事实到概念(定义与表 示)再到性质的学习,使学生构建函数的 一般概念,了解函数的研究内容和基本方 法。
• 数学教材中,研究对象、研究内容和具体 方法等在不断变化,但研究的整体框架、 路径是基本相同的。
1.函数的概念 • 以典型、丰富的具体实例为载体,引导学
生经历从“变量说”到“对应关系说”, 用抽象的符号语言刻画函数概念。
2.函数的表示
• “函数的表示”的特殊性: (1)符号的抽象性; (2)函数的几种表示方法对理解函数概念的 促进作用(本质上都是对应关系); (3)不同表示法的特点及相互之间的联系与 转化。 • 教科书注意安排用数学语言表达世界的训
第三章函数的概念与性质(单元解读)课件高一数学(人教A版必修第一册)

运算求解
能求出简单函数的定义域;能根据函数的表示方法,求出给定自变量所对应的函数值; 能将函数单调性的证明转化为程序化的运算问题。
六、单元教学建议 1.做好初高中衔接 2.使学生经历完整的概念学习过程 3.要重视“事实”的教学价值
4.函数概念的教学要采用“归纳式” 5.函数性质的教学
七、单元学习难点及其突破 1. 判断对应关系是否为函数的2个条件 (1)A,B 必须是非空实数集. (2)A中任意一元素在B中有且只有一个元素与之对应. 对应关系是“一对一”或“多对一”的是函数关系,“一对多”的 不是函数关系.
a.数学抽象:函数的概念; b.逻辑推理:函数性质的由来; c.数学运算:求定义域、值域、函数解析式等; d.直观想象:抽象函数解不等式; e.数学建模:通过建立函数模型,借助函数与方程的思 想解决实际问题.
三:课时安排
本章数学约需12课时,具体分配如下(仅共参考):
3.1函数的概念及其表示
约4课时
8.函数单调性的应用 (1)函数单调性定义的“双向性”:利用定义可以判断、证明函数的单 调性,反过来,若已知函数的单调性可以确定函数中参数的取值范围. (2)若一个函数在区间[a,b] 上是单调的,则此函数在这一单调区间内 的任意子集上也是单调的.
9. 利用单调性求函数的最大(小)值的一般步骤 (1)判断函数的单调性. (2)利用单调性求出最大(小)值. 2. 函数的最大(小)值与单调性的关系 (1)若函数f(x) 在区间[a,b] 上是增(减)函数,则f(x) 在区间[a,b] 上的最小(大)值是 f(a), 最大(小)值是f(b).
3.2函数的基本性质
约3课时
3.3幂函数
约1课时
3.4函数的应用(一)
新教材 人教A版高中数学必修第一册 第三章 函数概念与性质 知识点考点汇总及解题方法规律提炼

第三章函数概念与性质3.1.1.1函数的概念 (1)3.1.1.2函数概念的应用 (6)3.1.2.1函数的表示法 (10)3.1.2.2分段函数 (14)3.2.1.1函数的单调性 (21)3.2.1.2函数的最大(小)值 (25)3.2.2.1函数奇偶性的概念 (30)3.2.2.2函数奇偶性的应用 (35)3.3幂函数 (37)3.4函数的应用(一) (41)3.1.1.1函数的概念要点整理1.函数的概念(1)函数的定义设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:A→B 为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A.(2)函数的定义域与值域函数y=f(x)中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域,与x 的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.显然,值域是集合B的子集.(3)对应关系f:除解析式、图象表格外,还有其他表示对应关系的方法,引进符号f统一表示对应关系.温馨提示:(1)当A,B为非空数集时,符号“f:A→B”表示A到B的一个函数.(2)集合A中的数具有任意性,集合B中的数具有唯一性.(3)符号“f”它表示对应关系,在不同的函数中f的具体含义不一样.2.区间概念(a,b为实数,且a<b)3.其他区间的表示题型一函数关系的判断【典例1】(1)判断下列对应是不是从集合A到集合B的函数.①A=N,B=N*,对应法则f:对集合A中的元素取绝对值与B中元素对应;②A={-1,1,2,-2},B={1,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;③A={-1,1,2,-2},B={1,2,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;④A={三角形},B={x|x>0},对应法则f:对A中元素求面积与B中元素对应.(2)设M={x|-2≤x≤2},N={y|0≤y≤2},函数y=f(x)的定义域为M,值域为N,对于下列四个图象,不可作为函数y=f(x)的图象的是( )[思路导引] 在“非空数集”A中“任取x”,在对应关系“f”作用下,B中“有唯一”的“数f(x)”与之“对应”,称f:A→B为集合A到集合B的一个函数.[解析](1)①对于A中的元素0,在f的作用下得0,但0不属于B,即A 中的元素0在B中没有元素与之对应,所以不是函数.②对于A中的元素±1,在f的作用下与B中的1对应,A中的元素±2,在f的作用下与B中的4对应,所以满足A中的任一元素与B中唯一元素对应,是“多对一”的对应,故是函数.③对于A中的任一元素,在对应关系f的作用下,B中都有唯一的元素与之对应,如±1对应1,±2对应4,所以是函数.④集合A不是数集,故不是函数.(2)由函数定义可知,任意作一条直线x=a,则与函数的图象至多有一个交点,结合选项可知C中图象不表示y是x的函数.[答案](1)见解析(2)C(1)判断对应关系是否为函数的2个条件①A、B必须是非空数集.②A中任意一元素在B中有且只有一个元素与之对应.(2)根据图形判断对应是否为函数的方法①任取一条垂直于x轴的直线l.②在定义域内平行移动直线l.③若l与图形有且只有一个交点,则是函数;若在定义域内没有交点或有两个或两个以上的交点,则不是函数.题型二用区间表示数集【典例2】把下列数集用区间表示,并在数轴上表示出来.(1){x|x≥3};(2){x|x<-5};(3){x|-4≤x<2或3<x≤5}.[思路导引] 用区间表示数集的关键是确定开、闭区间,含“或”的数集用符号“∪”连接区间.[解](1){x|x≥3}用区间表示为[3,+∞),用数轴表示如图.(2){x|x<-5}用区间表示为(-∞,-5),用数轴表示如图.(3){x|-4≤x<2或3<x≤5}用区间表示为[-4,2)∪(3,5],用数轴表示如图.应用区间时的3个注意点(1)区间是数集,区间的左端点小于右端点.(2)在用区间表示集合时,开和闭不能混淆.(3)用数轴表示区间时,用实心点表示包括在区间内的端点,用空心圈表示不包括在区间内的端点.[针对训练]3.已知全集U=R,A={x|-1<x≤5},则∁U A用区间表示为__________________.[解析]∁U A={x|x≤-1或x>5}=(-∞,-1]∪(5,+∞).[答案](-∞,-1]∪(5,+∞)4.用区间表示不等式{x|x2-x-6≥0}的解集为______________________.[解析]不等式x2-x-6=(x-3)(x+2)≥0,解得x≥3或x≤-2,所以不等式的解集为{x|x≤-2或x≥3}=(-∞,-2]∪[3,+∞).[答案](-∞,-2]∪[3,+∞)题型三求函数的定义域【典例3】求下列函数的定义域.(1)y=2+3x-2;(2)y=(x-1)0+2x+1;(3)y =3-x ·x -1; (4)y =(x +1)2x +1--x 2-x +6.[思路导引] 函数定义域即是使自变量x 有意义的取值范围.[解] (1)当且仅当x -2≠0,即x ≠2时,函数y =2+3x -2有意义,所以这个函数的定义域为{x |x ≠2}.(2)函数有意义,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x -1≠0,2x +1≥0,x +1≠0,解得x >-1,且x ≠1,所以这个函数的定义域为{x |x >-1且x ≠1}.(3)函数有意义,当且仅当⎩⎨⎧3-x ≥0,x -1≥0,解得1≤x ≤3,所以这个函数的定义域为{x |1≤x ≤3}.(4)要使函数有意义,自变量x 的取值必须满足⎩⎨⎧x +1≠0,-x 2-x +6≥0,即⎩⎨⎧x ≠-1,x 2+x -6≤0,即⎩⎨⎧x ≠-1,(x +3)(x -2)≤0,解得-3≤x ≤2且x ≠-1,即函数定义域为{x |-3≤x ≤2且x ≠-1}.[变式] (1)将本例(3)中“y =3-x ·x -1”改为“y =(3-x )(x -1)”,则其定义域是什么?(2)将本例(3)中“y =3-x ·x -1”改为“y =3-xx -1”,则其定义域是什么?[解] (1)要使函数有意义,只需(3-x )(x -1)≥0,解得1≤x ≤3,即定义域为{x |1≤x ≤3}.(2)要使函数有意义,则⎩⎨⎧3-x ≥0,x -1>0,解得1<x ≤3,即定义域为{x |1<x ≤3}.求函数定义域的几种类型(1)若f(x)是整式,则函数的定义域是R.(2)若f(x)是分式,则应考虑使分母不为零.(3)若f(x)是偶次根式,则被开方数大于或等于零.(4)若f(x)是由几个式子构成的,则函数的定义域是几个部分定义域的交集.(5)若f(x)是实际问题的解析式,则应符合实际问题,使实际问题有意义.3.1.1.2函数概念的应用要点整理1.常见函数的定义域和值域2.函数的三要素由函数的定义可知,一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域.3.相同函数值域是由定义域和对应关系决定的,如果两个函数的定义域和对应关系相同,我们就称这两个函数是同一函数.两个函数如果仅对应关系相同,但定义域不同,则它们不是相同的函数.题型一同一函数的判断【典例1】下列各组式子是否表示同一函数?为什么?(1)f(x)=|x|,φ(t)=t2;(2)y=x2,y=(x)2;(3)y=1+x·1-x,u=1-v2;(4)y=(3-x)2,y=x-3.[思路导引] 两个函数表示同一函数的关键条件是定义域相同,对应关系一致.[解](1)f(x)与φ(t)的定义域相同,又φ(t)=t2=|t|,即f(x)与φ(t)的对应关系也相同,∴f(x)与φ(t)是同一函数.(2)y=x2的定义域为R,y=(x)2的定义域为{x|x≥0},两者定义域不同,故y=x2与y=(x)2不是同一函数.(3)y=1+x·1-x的定义域为{x|-1≤x≤1},u=1-v2的定义域为{v|-1≤v≤1},即两者定义域相同.又∵y=1+x·1-x=1-x2,∴两函数的对应关系也相同.故y=1+x·1-x与u=1-v2是同一函数.(4)∵y=(3-x)2=|x-3|与y=x-3的定义域相同,但对应关系不同,∴y=(3-x)2与y=x-3不是同一函数.判断两个函数为同一函数的方法判断两个函数是否为同一函数,要先求定义域,若定义域不同,则不是同一函数;若定义域相同,再化简函数的解析式,看对应关系是否相同.题型二求函数值和值域【典例2】(1)已知f(x)=11+x(x∈R,且x≠-1),g(x)=x2+2(x∈R).①求f(2)、g(2)的值;②求f[g(3)]的值.(2)求下列函数的值域:①y=x+1,x∈{1,2,3,4,5};②y=x2-2x+3,x∈[0,3);③y =2x +1x -3; ④y =2x -x -1.[思路导引] (1)代入法求值;(2)结合解析式的特征选择适当的方法求值域. [解] (1)①∵f (x )=11+x ,∴f (2)=11+2=13.又∵g (x )=x 2+2,∴g (2)=22+2=6. ②g (3)=32+2=11, ∴f [g (3)]=f (11)=11+11=112. (2)①(观察法)∵x ∈{1,2,3,4,5},分别代入求值,可得函数的值域为{2,3,4,5,6}.②(配方法)y =x 2-2x +3=(x -1)2+2, 由x ∈[0,3),可得函数的值域为[2,6). ③(分离常数法)y =2x +1x -3=2(x -3)+7x -3=2+7x -3, 显然7x -3≠0,∴y ≠2. 故函数的值域为(-∞,2)∪(2,+∞). ④(换元法)设x -1=t , 则t ≥0,且x =t 2+1.∴y =2(t 2+1)-t =2t 2-t +2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -142+158.∵t ≥0,∴y ≥158. 故函数的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫158,+∞.(1)函数求值的方法①已知f (x )的表达式时,只需用a 替换表达式中的x 即得f (a )的值. ②求f [g (a )]的值应遵循由里往外的原则. (2)求函数值域常用的4种方法①观察法:对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到;②配方法:当所给函数是二次函数或可化为二次函数处理的函数时,可利用配方法求其值域;③分离常数法:此方法主要是针对有理分式,即将有理分式转化为“反比例函数类”的形式,便于求值域;④换元法:即运用新元代换,将所给函数化成值域易确定的函数,从而求得原函数的值域.对于f (x )=ax +b +cx +d (其中a ,b ,c ,d 为常数,且a ≠0)型的函数常用换元法.题型三求抽象函数的定义域【典例3】 已知函数f (x )的定义域为[1,3],求函数f (2x +1)的定义域. [思路导引] 定义域是x 的取值范围,f (x )中的x 与f (2x +1)中的2x +1是相对应的.[解] 因为函数f (x )的定义域为[1,3],即x ∈[1,3],函数f (2x +1)中2x +1的范围与函数f (x )中x 的范围相同,所以2x +1∈[1,3],所以x ∈[0,1],即函数f (2x +1)的定义域是[0,1].[变式] (1)若将本例条件改为“函数f (2x +1)的定义域为[1,3]”,求函数f (x )的定义域.(2)若将本例条件改为“函数f (1-x )的定义域为[1,3]”,其他不变,如何求解?[解] (1)因为x ∈[1,3],所以2x +1∈[3,7],即函数f (x )的定义域是[3,7]. (2)因为函数f (1-x )的定义域为[1,3], 所以x ∈[1,3],所以1-x ∈[-2,0], 所以函数f (x )的定义域为[-2,0]. 由2x +1∈[-2,0],得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,-12,所以f (2x +1)的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,-12.两类抽象函数的定义域的求法(1)已知f(x)的定义域,求f[g(x)]的定义域:若f(x)的定义域为[a,b],则f[g(x)]中a≤g(x)≤b,从中解得x的取值集合即为f[g(x)]的定义域.(2)已知f[g(x)]的定义域,求f(x)的定义域:若f[g(x)]的定义域为[a,b],即a≤x≤b,求得g(x)的取值范围,g(x)的值域即为f(x)的定义域.3.1.2.1函数的表示法要点整理温馨提示:列表法、图象法和解析法是从三个不同的角度刻画自变量与函数值的对应关系,同一个函数可以用不同的方法表示.题型一函数的表示法【典例1】某商场新进了10台彩电,每台售价3000元,试求售出台数x 与收款数y之间的函数关系,分别用列表法、图象法、解析法表示出来.[思路导引] 把自变量与函数值的对应关系分别用表格、图象和数学表达式加以刻画.[解]①列表法③解析法:y=3000x,x∈{1,2,3,…,10}.理解函数的表示法的3个关注点(1)列表法、图象法、解析法均是函数的表示法,无论用哪种方式表示函数,都必须满足函数的概念.(2)判断所给图象、表格、解析式是否表示函数的关键在于是否满足函数的定义.(3)函数的三种表示法互相兼容或补充,许多函数是可以用三种方法表示的,但在实际操作中,仍以解析法为主.题型二函数的图象【典例2】作出下列函数的图象并求出其值域.(1)y=2x,x∈[2,+∞);(2)y=x2+2x,x∈[-2,2].[思路导引] 通过“列表→描点→连线”作出函数图象,借助图象求出函数值域.[解](1)列表:画图象,当x∈[2,+∞)时,图象是反比例函数y=2x的一部分(图1),观察图象可知其值域为(0,1].(2)列表:(图2).由图可得函数的值域是[-1,8].描点法作函数图象的3个关注点(1)画函数图象时首先关注函数的定义域,即在定义域内作图. (2)图象是实线或实点,定义域外的部分有时可用虚线来衬托整个图象. (3)要标出某些关键点,例如图象的顶点、端点、与坐标轴的交点等.要分清这些关键点是实心点还是空心点.题型三函数解析式的求法【典例3】 (1)已知f (x )是二次函数,且满足f (0)=1,f (x +1)-f (x )=2x ,求f (x )的解析式;(2)已知函数f (x +1)=x +2x +1,求f (x )的解析式; (3)已知函数f (x )满足2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,求f (x )的解析式.[思路导引] 求函数解析式,就是寻找函数三要素中的对应关系,即在已知自变量和函数值的条件下求对应关系的表达式.[解] (1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), ∵f (0)=1,∴c =1.∴f (x +1)-f (x )=a (x +1)2+b (x +1)+c -(ax 2+bx +c )=2ax +a +b . 又f (x +1)-f (x )=2x ,∴⎩⎨⎧2a =2,a +b =0.∴⎩⎨⎧a =1,b =-1.∴f (x )=x 2-x +1.(2)解法一:∵f (x +1)=x +2x +1=(x +1)2, ∴f (x )=x 2.又x +1≥1,∴f (x )=x 2(x ≥1). 解法二:令t =x +1,则x =(t -1)2. 由于x ≥0,所以t ≥1.代入原式有f (t )=(t -1)2+2(t -1)+1=t 2, 所以f (x )=x 2(x ≥1). (3)∵2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,①∴将x 用1x替换,得2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +f (x )=3x ,②联立①②得⎩⎪⎨⎪⎧2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +f (x )=3x ,解得f (x )=2x -1x(x ≠0),即f (x )的解析式是f (x )=2x -1x(x ≠0).[变式] (1)若将本例(2)中条件“f (x +1)=x +2x +1”变为“f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1=1x2-1”,则f (x )的解析式是什么?(2)若将本例(3)中条件“2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ”变为“f (x )-2f (-x )=9x +2”,则f (x )的解析式是什么?[解] (1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +12-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1,所以f (x )=x 2-2x .因为1x ≠0,所以1x+1≠1,所以f (x )=x 2-2x (x ≠1).(2)由条件知,f (-x )-2f (x )=-9x +2, 则⎩⎨⎧f (x )-2f (-x )=9x +2,f (-x )-2f (x )=-9x +2,解得f (x )=3x -2.求函数解析式的3种常用方法(1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法求解,即由函数类型设出函数解析式,再根据条件列方程(组),通过解方程(组)求出待定系数,进而求出函数解析式.如典例3(1).(2)换元法(有时可用“配凑法”):已知函数f [g (x )]的解析式求f (x )的解析式,可用换元法(或“配凑法”),即令g (x )=t ,反解出x ,然后代入f [g (x )]中求出f (t ),从而求出f (x ).如典例3(2).(3)解方程组法:已知关于f (x )与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).如典例3(3).3.1.2.2分段函数要点整理1.分段函数就是在函数定义域内,对于自变量x 的不同取值范围,有着不同的对应关系的函数.2.分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集;各段函数的定义域的交集是空集.温馨提示:(1)分段函数虽然由几部分构成,但它仍是一个函数而不是几个函数.(2)分段函数的“段”可以是等长的,也可以是不等长的.如y =⎩⎨⎧1,-2≤x ≤0,x ,0<x ≤3,其“段”是不等长的.(3)分段函数的图象要分段来画. 题型一分段函数求值【典例1】已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+1x,x >1,x 2+1,-1≤x ≤1,2x +3,x <-1.(1)求f (f (f (-2)))的值; (2)若f (a )=32,求a .[思路导引] 根据自变量取值范围代入对应解析式求值. [解] (1)∵-2<-1,∴f (-2)=2×(-2)+3=-1, ∴f [f (-2)]=f (-1)=2, ∴f (f (f (-2)))=f (2)=1+12=32.(2)当a >1时,f (a )=1+1a =32,∴a =2>1;当-1≤a ≤1时,f (a )=a 2+1=32,∴a =±22∈[-1,1]; 当a <-1时,f (a )=2a +3=32,∴a =-34>-1(舍去).综上,a =2或a =±22.(1)分段函数求值,一定要注意所给自变量的值所在的范围,代入相应的解析式求解.对于含有多层“f ”的问题,要按照“由内到外”的顺序,逐层处理.(2)已知函数值,求自变量的值时,要先将“f ”脱掉,转化为关于自变量的方程求解.题型二分段函数的图象【典例2】 (1)作出下列分段函数的图象:①y =⎩⎨⎧1x ,0<x <1,x ,x ≥1;②y =|x +1|.(2)如图所示,在边长为4的正方形ABCD 的边上有一点P ,沿着折线BCDA 由B (起点)向点A (终点)运动.设点P 运动路程为x ,△ABP 的面积为y ,求:①y 与x 之间的函数关系式; ②画出y =f (x )的图象.[思路导引] (1)利用描点法分段作图;(2)先依据x 的变化范围求出关系式. [解] (1)①函数图象如图1所示.②y =|x +1|=⎩⎨⎧-x -1,x <-1,x +1,x ≥-1,其图象如图2所示.(2)①y =⎩⎨⎧2x ,0≤x ≤4,8,4<x ≤8,24-2x ,8<x ≤12.②分段函数图象的画法(1)作分段函数的图象时,分别作出各段的图象,在作每一段图象时,先不管定义域的限制,作出其图象,再保留定义域内的一段图象即可.(2)对含有绝对值的函数,要作出其图象,首先应根据绝对值的意义去掉绝对值符号,将函数转化为分段函数,然后分段作出函数图象.题型三分段函数的综合问题【典例3】 已知函数f (x )=|x -3|-|x +1|. (1)求f (x )的值域; (2)解不等式:f (x )>0;(3)若直线y =a 与f (x )的图象无交点,求实数a 的取值范围. [思路导引] 去掉绝对值符号,化简f (x ),再分段求解. [解] 若x ≤-1,则x -3<0,x +1≤0,f (x )=-(x -3)+(x +1)=4; 若-1<x ≤3,则x -3≤0,x +1>0,f (x )=-(x -3)-(x +1)=-2x +2; 若x >3,则x -3>0,x +1>0,f (x )=(x -3)-(x +1)=-4.∴f (x )=⎩⎨⎧4,x ≤-1,-2x +2,-1<x ≤3,-4,x >3.(1)-1<x ≤3时,-4≤-2x +2<4.∴f (x )的值域为[-4,4)∪{4}∪{-4}=[-4,4]. (2)f (x )>0,即⎩⎨⎧x ≤-1,4>0,①或⎩⎨⎧-1<x ≤3,-2x +2>0,②或⎩⎨⎧x >3,-4>0,③解①得x ≤-1,解②得-1<x <1,解③得x ∈∅.所以f (x )>0的解集为(-∞,-1]∪(-1,1)∪∅=(-∞,1). (3)f (x )的图象如图:由图可知,当a ∈(-∞,-4)∪(4,+∞)时,直线y =a 与f (x )的图象无交点.[变式] 若a ∈R ,试探究方程f (x )=a 解的个数.[解] 由例3(3)知y =f (x )的图象,作出直线y =a ,可以看出:当a =±4时,y =a 与y =f (x )有无数个交点;当-4<a <4时,y =a 与y =f (x )有且仅有一个交点;当a <-4或a >4时,y =a 与y =f (x )没有交点.综上可知:当a =±4时,方程f (x )=a 有无数个解. 当-4<a <4时,方程f (x )=a 有一个解. 当a <-4或a >4时,方程f (x )=a 无解.研究分段函数要牢牢抓住的2个要点(1)分段研究.在每一段上研究函数.(2)合并表达.因为分段函数无论分成多少段,仍是一个函数,对外是一个整体.题型四分段函数在实际问题中的应用【典例4】 某蔬菜生产基地用装有恒温系统的大棚栽培一种适宜生长温度为15~20℃的新品种,如图是某天恒温系统从开启到关闭及关闭后,大棚里温度y (℃)随时间x (h)变化的函数图象,其中AB 段是恒温阶段,BC 段是双曲线y =k x的一部分,请根据图中信息解答下列问题:(1)求y 与x 的函数关系式;(2)大棚内的温度为18℃时是否适宜该品种蔬菜的生长?(3)恒温系统在一天内保持大棚里的适宜新品种蔬菜的生长温度有多少小时?[思路导引] 利用待定系数法求出x 在每一段上的解析式,再分段研究. [解] (1)设线段AD 的解析式为y =mx +n (m ≠0), 将点A (2,20),D (0,10)代入, 得⎩⎨⎧2m +n =20n =10,解得⎩⎨⎧m =5n =10,∴线段AD 的解析式为y =5x +10(0≤x ≤2). ∵双曲线y =k x经过B (12,20), ∴20=k 12,解得k =240,∴BC 段的解析式为y =240x(12≤x ≤24).综上所述,y 与x 的函数解析式为: y =⎩⎪⎨⎪⎧5x +10(0≤x ≤2)20(2<x <12)240x (12≤x ≤24).(2)当x =18时,y =24018=403,由于403<15,∴大棚内的温度为18℃时不适宜该品种蔬菜的生长. (3)令y =15,当0≤x ≤2时,解5x +10=15,得x =1, 当12≤x ≤24时,解240x=15,得x =16.由于16-1=15(小时),∴恒温系统在一天内保持大棚里的适宜新品种蔬菜的生长温度有15小时.对于应用题,要在分析题意基础上,弄清变量之间的关系,然后选择适当形式加以表示;若根据图象求解析式,则要分段用待定系数法求出,最后用分段函数表示,分段函数要特别地把握准定义域的各个“分点”.3.2.1.1函数的单调性要点整理1.函数的单调性温馨提示:定义中的x1,x2有以下3个特征(1)任意性,即“任意取x1,x2”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特殊代替一般;(2)有大小,通常规定x1<x2;(3)属于同一个单调区间.2.函数的单调区间如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,那么就说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.温馨提示:(1)函数的单调性是对定义域内某个区间而言的,它是函数的一个局部性质.(2)函数f(x)在定义域的某个区间D上单调,不一定在定义域上单调.如f(x)=x2等.(3)并非所有的函数都具有单调性,如f (x )= ⎩⎨⎧1,x 是偶数0,x 是奇数,它的定义域是N ,但不具有单调性.题型一函数单调性的判断与证明【典例1】 证明函数f (x )=x +4x在(-∞,-2)上是增函数.[思路导引] 设出∀x 1<x 2<-2,判定f (x 1)与f (x 2)的大小关系. [证明] ∀x 1,x 2∈(-∞,-2),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1+4x 1-x 2-4x 2=(x 1-x 2)+4(x 2-x 1)x 1x 2=(x 1-x 2)(x 1x 2-4)x 1x 2.∵x 1<x 2<-2,∴x 1-x 2<0,x 1x 2>4,x 1x 2-4>0.∴f (x 1)-f (x 2)<0, 即f (x 1)<f (x 2).∴函数f (x )=x +4x在(-∞,-2)上是增函数.证明或判断函数单调性的方法步骤题型二求函数的单调区间【典例2】 求下列函数的单调区间: (1)f (x )=1x -1; (2)f (x )=|x 2-3x +2|.[思路导引] (1)先求出函数的定义域,再利用定义求解;(2)作出函数y =x 2-3x +2的图象,再将x 轴下方的图象翻折到x 轴上方,结合图象写出f (x )的单调区间.[解] (1)函数f (x )=1x -1的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞), ∀x 1,x 2∈(-∞,1),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=1x 1-1-1x 2-1=x 2-x 1(x 1-1)(x 2-1). 因为x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).所以函数f (x )在(-∞,1)上单调递减,同理函数f (x )在(1,+∞)上单调递减.综上,函数f (x )的单调递减区间是(-∞,1),(1,+∞). (2)f (x )=|x 2-3x +2|=⎩⎨⎧x 2-3x +2,x ≤1或x ≥2,-(x 2-3x +2),1<x <2.作出函数的图象,如图所示. 根据图象,可知,单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,32和[2,+∞);单调递减区间是(-∞,1]和⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,2.(1)求函数单调区间的2种方法①定义法:即先求出定义域,再利用定义法进行判断求解. ②图象法:即先画出图象,根据图象求单调区间. (2)求函数单调区间的注意点一个函数出现两个或两个以上的单调区间时,不能用“∪”连接两个单调区间,而要用“和”或“,”连接.题型三函数单调性的应用【典例3】 (1)已知函数f (x )=x 2-2(1-a )x +2在[4,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围.(2)已知y =f (x )在定义域(-∞,+∞)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1),求a 的取值范围.[思路导引] 二次函数的单调性由开口方向及对称轴确定,与函数值有关的不等式问题依据单调性转化为自变量的不等关系.[解] (1)∵f (x )=x 2-2(1-a )x +2=[x -(1-a )]2+2-(1-a )2, ∴f (x )的增区间是[1-a ,+∞). 又∵已知f (x )在[4,+∞)上是增函数, ∴1-a ≤4,即a ≥-3.∴所求实数a 的取值范围是[-3,+∞).(2)∵f (x )在R 上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1), ∴1-a >2a -1,得a <23,∴a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,23.[变式] (1)若本例(1)条件改为“函数f (x )=x 2-2(1-a )x +2的单调递增区间为[4,+∞)”,其他条件不变,如何求解?(2)若本例(2)中“定义域(-∞,+∞)”改为“定义域(-1,1)”,其他条件不变,如何求解?[解] (1)∵f (x )=x 2-2(1-a )x +2=[x -(1-a )]2+2-(1-a )2, ∴f (x )的递增区间为[1-a ,+∞). ∴1-a =4,得a =-3. (2)由题意可知⎩⎨⎧-1<1-a <1,-1<2a -1<1.解得0<a <1.①又f (x )在(-1,1)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1), ∴1-a >2a -1,即a <23.②由①②可知,0<a <23,即所求a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23.函数单调性的3个应用要点(1)二次函数的单调性由于只与对称轴及开口方向有关,因此处理起来较容易,只需结合图象即可获解.(2)已知函数的单调性求参数的取值范围的方法是:视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,通过与已知单调区间比较,求参数的取值范围.(3)需注意若一函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.3.2.1.2函数的最大(小)值要点整理 1.最大值(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足: ①∀x ∈I ,都有f (x )≤M ; ②∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,称M 是函数y =f (x )的最大值.(2)几何意义:函数y =f (x )的最大值是图象最高点的纵坐标. 2.最小值(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足: ①∀x ∈I ,都有f (x )≥M ; ②∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,称M 是函数y =f (x )的最小值.(2)几何意义:函数y =f (x )的最小值是图象最低点的纵坐标.温馨提示:(1)最大(小)值必须是一个函数值,是值域中的一个元素. (2)并不是每一个函数都有最值,如函数y =1x,既没有最大值,也没有最小值.(3)最值是函数的整体性质,即在函数的整个定义域内研究其最值. 题型一图象法求函数的最大(小)值【典例1】(1)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2,-1≤x ≤1,1x ,x >1.求f (x )的最大值、最小值;(2)画出函数f (x )=⎩⎨⎧-2x,x ∈(-∞,0),x 2+2x -1,x ∈[0,+∞)的图象,并写出函数的单调区间,函数的最小值.[思路导引] 作出函数f (x )的图象,结合图象求解. [解] (1)作出函数f (x )的图象(如图1).由图象可知,当x =±1时,f (x )取最大值为f (±1)=1;当x =0时,f (x )取最小值f (0)=0,故f (x )的最大值为1,最小值为0.(2)f(x)的图象如图2所示,f(x)的单调递增区间是(-∞,0)和[0,+∞),函数的最小值为f(0)=-1.图象法求最大(小)值的步骤题型二利用单调性求函数的最大(小)值【典例2】已知函数f(x)=x+1 x .(1)证明:f(x)在(1,+∞)内是增函数;(2)求f(x)在[2,4]上的最值.[解](1)证明:设∀x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2.则f(x1)-f(x2)=x1+1x1-x 2-1x2=(x1-x2)·⎝⎛⎭⎪⎫1-1x1x2=(x1-x2)(x1x2-1)x1x2.∵x2>x1>1,∴x1-x2<0,又∵x1x2>1,∴x1x2-1>0,故(x1-x2)·(x1x2-1)x1x2<0,即f(x1)<f(x2),所以f(x)在(1,+∞)内是增函数.∴当x∈[2,4]时,f(2)≤f(x)≤f(4).又f(2)=2+12=52,f(4)=4+14=174,∴f(x)在[2,4]上的最大值为174,最小值为52.函数的最值与单调性的关系(1)如果函数y=f(x)在区间(a,b]上是增函数,在区间[b,c)上是减函数,则函数y=f(x),x∈(a,c)在x=b处有最大值f(b).(2)如果函数y=f(x)在区间(a,b]上是减函数,在区间[b,c)上是增函数,则函数y=f(x),x∈(a,c)在x=b处有最小值f(b).(3)如果函数y=f(x)在区间[a,b]上是增(减)函数,则在区间[a,b]的左、右端点处分别取得最小(大)值、最大(小)值.题型三求二次函数的最大(小)值【典例3】(1)已知函数f(x)=3x2-12x+5,x∈[0,3],求函数的最大值和最小值.(2)求二次函数f(x)=x2-2ax+2在[2,4]上的最小值.[思路导引] 找出f(x)的对称轴,分析对称轴与给定区间的关系,结合单调性求最值.[解] (1)函数f(x)=3x2-12x+5=3(x-2)2-7,函数f(x)=3(x-2)2-7的图象如图所示,由图可知,函数f(x)在[0,2)上递减,在[2,3]上递增,并且f(0)=5,f(2)=-7,f(3)=-4,所以在[0,3]上,f(x)max=f(0)=5,f(x)min =f(2)=-7.(2)∵函数图象的对称轴是x=a,∴f (x )min =f (2)=6-4a .当a >4时,f (x )在[2,4]上是减函数, ∴f (x )min =f (4)=18-8a .当2≤a ≤4时,f (x )min =f (a )=2-a 2.∴f (x )min=⎩⎨⎧6-4a ,a <2,2-a 2,2≤a ≤4,18-8a ,a >4.[变式] 本例(2)条件变为,若f (x )=x 2-2ax +2,当x ∈[2,4]时,f (x )≤a 恒成立,求实数a 的取值范围.[解] 在[2,4]内,f (x )≤a 恒成立, 即a ≥x 2-2ax +2在[2,4]内恒成立, 即a ≥f (x )max ,x ∈[2,4]. 又f (x )max =⎩⎨⎧18-8a ,a ≤3,6-4a ,a >3.①当a ≤3时,a ≥18-8a ,解得a ≥2,此时有2≤a ≤3. ②当a >3时,a ≥6-4a ,解得a ≥65,此时有a >3.综上有实数a 的取值范围是[2,+∞).求解二次函数最值问题的顺序(1)确定对称轴与抛物线的开口方向、作图. (2)在图象上标出定义域的位置. (3)观察单调性写出最值.题型四实际应用中的最值【典例4】 某公司生产一种电子仪器的固定成本为20000元,每生产一台仪器需增加投入100元,已知总收益满足函数:R (x )=⎩⎨⎧400x -12x 2,0≤x ≤400,80000,x >400.其中x 是仪器的月产量.(1)将利润表示为关于月产量的函数f (x );(2)当月产量为何值时,公司所获利润最大?最大利润为多少元?(总收益=总成本+利润)[思路导引] 先将利润表示成关于x 的函数,再利用函数的单调性求最值. [解] (1)月产量为x 台,则总成本为(20000+100x )元,从而f (x )=⎩⎨⎧-12x 2+300x -20000,0≤x ≤400,60000-100x ,x >400.(2)当0≤x ≤400时,f (x )=-12(x -300)2+25000,当x =300时,f (x )max =25000;当x >400时,f (x )=60000-100x 是减函数,f (x )<60000-100×400=20000<25000.∴当x =300时,f (x )max =25000.即每月生产300台仪器时公司所获利润最大,最大利润为25000元.求解函数最大(小)值的实际问题应注意的2点(1)解实际应用题要弄清题意,从实际出发,引入数学符号,建立数学模型,列出函数关系式,分析函数的性质,从而解决问题,要注意自变量的取值范围.(2)实际应用问题中,最大利润、用料最省等问题常转化为求函数最值来解决.3.2.2.1函数奇偶性的概念要点整理 函数的奇偶性温馨提示:(1)奇偶性是函数的整体性质,所以判断函数的奇偶性应先明确它的定义域(对照函数的单调性是函数的局部性质,以加深理解).(2)奇偶函数的定义域关于原点对称,反之,若定义域不关于原点对称,则这个函数一定不具有奇偶性.题型一函数奇偶性的判断【典例1】 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=2-|x |;(2)f (x )=x 2-1+1-x 2; (3)f (x )=x x -1;(4)f (x )=⎩⎨⎧2x +1,x >0,-2x +1,x <0.[思路导引] 借助奇函数、偶函数的定义判断. [解] (1)∵函数f (x )的定义域为R ,关于原点对称, 又f (-x )=2-|-x |=2-|x |=f (x ), ∴f (x )为偶函数.(2)∵函数f (x )的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f (x )=0,又∵f (-x )=-f (x ),f (-x )=f (x ),∴f (x )既是奇函数又是偶函数.(3)∵函数f (x )的定义域为{x |x ≠1},不关于原点对称,∴f(x)是非奇非偶函数.(4)f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.当x>0时,-x<0,f(-x)=1-(-2x)=1+2x=f(x);当x<0时,-x>0,f(-x)=1+(-2x)=1-2x=f(x).综上可知,对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞),都有f(-x)=f(x),f(x)为偶函数.判断函数奇偶性的2种方法(1)定义法(2)图象法题型二奇函数、偶函数的图象【典例2】已知奇函数f(x)的定义域为[-5,5],且在区间[0,5]上的图象如图所示.(1)画出在区间[-5,0]上的图象.(2)写出使f(x)<0的x的取值集合.[思路导引] 根据奇函数图象特征作出函数图象,再求解.[解] (1)因为函数f(x)是奇函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图象关于原点对称.由y=f(x)在[0,5]上的图象,可知它在[-5,0]上的图象,如图所示.(2)由图象知,使f(x)<0的x的取值集合为(-2,0)∪(2,5).[变式] 若将本例中的“奇函数”改为“偶函数”,试画出在区间[-5,0]上的图象.[解] 因为函数f(x)是偶函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图象关于y轴对称.由y=f(x)在[0,5]上的图象,可知它在[-5,0]上的图象,如图所示.巧用奇、偶函数的图象求解问题(1)依据:奇函数⇔图象关于原点对称,偶函数⇔图象关于y轴对称.(2)求解:根据奇、偶函数图象的对称性可以解决诸如求函数值或画出奇偶函数图象的问题.题型三利用函数的奇偶性求值【典例3】(1)若函数f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,定义域为[a-1,2a],则a=________,b=________;。
高中数学第三章函数的概念与性质3.1函数的概念及其表示3.1.1第1课时函数的概念一学案含解析第一册

第三章函数的概念与性质3.1函数的概念及其表示3。
1.1函数的概念【素养目标】1.通过丰富实例,学习用集合与对应的语言来刻画函数,体会对应关系在刻画函数概念中的作用.(数学抽象)2.了解构成函数的三要素.(数学抽象)3.能够正确使用“区间”的符号表示某些集合.(直观想象)4.理解同一个函数的概念.(数学抽象)5.能判断两个函数是否是同一个函数.(逻辑推理)【学法解读】1.函数概念的引入,学生以熟悉的例子为背景进行抽象,从变量之间的依赖关系、实数集合之间的对应关系、函数图象的几何直观等角度整体认识函数的概念.例如,学生可以从已知的、基于变量关系的函数定义入手,通过生活或数学中的问题,构建函数的一般概念,体会用对应关系定义函数的必要性,感悟数学抽象的层次.2.本节重点是理解函数的定义,会求简单函数的定义域,难点是理解y=f(x)的含义,学生要加深理解.第1课时函数的概念(一)必备知识·探新知基础知识知识点1函数的概念定义设A、B是非空的__实数集__,如果对于集合A中的__任意一个数x__,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有__唯一确定__的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A 到集合B的一个函数,记作y=f(x),x ∈A三要素对应关系y=f(x),x∈A定义域__x__的取值集合值域与x的值相对应的y的值的集合{f(x)|x∈A}.思考1:(1)对应关系f一定是解析式吗?(2)f(x)与f(a)有何区别与联系?提示:(1)不一定.对应关系f可以是解析式、图象、表格,或文字描述等形式.(2)f(x)与f(a)的区别与联系:f(a)表示当x=a时,函数f(x)的值,是一个常量,而f(x)是自变量x的函数,一般情况下,它是一个变量,f(a)是f(x)的一个特殊值.知识点2区间及有关概念(1)一般区间的表示.设a,b∈R,且a〈b,规定如下:定义名称符号数轴表示{x|a≤x≤b}闭区间__[a,b]__{x|a<x <b}开区间__(a,b)__{x|a≤x <b}半开半闭区间__[a,b)__{x|a<x≤b}半开半闭区间__(a,b]__(2)特殊区间的表示.定义R{x|x≥a}{x|x〉a}{x|x≤a}{x|x<a}符号__(-∞,+∞)____[a,+∞)____(a,+∞)____(-∞,a]____(-∞,a)__思考2:(1)区间是数集的另一种表示方法,那么任何数集都能用区间表示吗?(2)“∞”是数吗?以“-∞"或“+∞”作为区间一端时这一端可以是中括号吗?提示:(1)不是任何数集都能用区间表示,如集合{0}就不能用区间表示.(2)“∞"读作“无穷大”,是一个符号,不是数.以“-∞”或“+∞”作为区间一端时,这一端必须是小括号.基础自测1.区间[5,8)表示的集合是(C)A.{x|x≤5或x>8}B.{x|5<x≤8}C.{x|5≤x〈8}D.{x|5≤x≤8}[解析]区间[5,8)表示的集合是{x|5≤x〈8},故选C.2.已知f(x)=2x+1,则f(5)=(C)A.3 B.7C.11 D.25[解析]f(5)=2×5+1=11,故选C.3.(2019·江苏,4)函数y=7+6x-x2的定义域是__[-1,7]__.[解析]要使函数y=错误!有意义,应满足7+6x-x2≥0,∴x2-6x-7≤0,∴(x-7)(x+1)≤0,∴-1≤x≤7,∴函数y=错误!的定义域是[-1,7].4.已知f(x)=错误!,g(x)=-x2+2。
第三章 函数的概念和性质

A 、 第三章 函数的概念和性质Ⅰ 教学要求(1)了解映射的概念.(2)理解函数的概念,了解函数的三种表示法,理解分段函数的定义及表示法.(3)理解函数的单调性和奇偶性.(4)了解反函数的概念,掌握简单函数的反函数的求法,了解函数)(x f y =的图像与它的反函数)(1x f y -=的图像之间的关系.(5)掌握一元二次函数的性质及其图像,掌握解一元二次不等式与一元二次函数之间的关系.(6)会用待定系数法求一次函数和二次函数的解析式.(7)了解函数的实际应用.Ⅱ 教材分析、教学建议和练习题解答现实世界中许多量之间有依赖关系,一个量变化时另一个量随着起变化,函数是研究各个量之间确定性依赖关系的数学模型,在工业革命时代,函数是数学中最基本的概念之一. 现在的世界已进入信息时代,计算机和互联网迅速普及,计算机科学和信息科学蓬勃发展. 由此促使了离散数学的地位日益上升,于是映射成了数学中最基本的概念之一.映射也是日常生活中许多现象的抽象.中学生学习映射的概念,至少有三方面的好处:作为现代社会的居民,能看懂信息时代的书报、电视;在日常生活中把事情做好;能更好理解函数的概念,反函数的概念.函数的图像是数形结合的基础,要让学生理解函数的图像的意义.本教材从函数的图像引出奇函数与偶函数的概念,既直观,同时又揭示了其本质. 本教材运用映射的观点阐述反函数的概念,给出反函数的求法,这与传统的方法不同.我们有创新,使得反函数概念的本质容易理解,使得反函数的求法严谨且易于掌握. 本章第三单元讲一元二次函数,这是在初中讲一元二次函数的基础上进一步讲清楚道理,运用第二单元函数的单调性和奇偶性的一般理论来具体地研究一元二次函数的性质和图像,既让学生学习如何运用理论研究具体函数的性质和图像,又使画函数图像的方法严谨、科学.待定系数法是数学中的一种重要方法,本章用一节介绍如何用待定系数法求一次函数和二次函数的解析式.总之,本章首先介绍映射和函数的概念,然后讨论函数的一般性质,最后运用函数的单调性和奇偶性的一般理论研究一元二次函数,并且介绍了一元二次不等式的解法. 本章的重点是:映射的概念,函数的概念,函数的图像,函数的单调性、奇偶性;一元二次函数的性质和图像,一元二次函数的最大值或最小值;解一元二次不等式的图像法;待定系数法.本章的难点是:映射的概念,点M在函数的图像上的充分必要条件,反函数的概念,函数的实际应用.学好本章的关键是:了解映射的概念,理解函数的图像的意义.本章教学时间约需15课时,具体分配如下:3.1 映射1课时3.2 函数的定义及记号1课时3.3 函数的三种表示法1课时3.4 分段函数1课时3.5 函数的单调性1课时3.6 函数的奇偶性2课时3.7 函数的图像2课时3.8 反函数1课时3.9 一元二次函数的性质及其图像1课时3.10 用待定系数法求函数的解析式1课时3.11 函数的实际应用1课时本章小结2课时3.1 映射1. 集合的概念与映射的概念是现代数学中最基本的两个概念. 在信息时代,映射的概念比函数的概念更基本. 理解了映射的概念,就能更深刻地理解函数的概念.2. 在讲映射的定义时,要着重指出:有两个集合和一个对应法则,并且这个对应法则使第一个集合的每一个元素,都有第二个集合中唯一确定的元素与它对应.3. 设f是集合A到集合B的一个映射,则把A叫做定义域,把B叫做值域.许多教材没有给第二个集合起名字,有的教材把第二集合叫做陪域.4. 一个映射f:BA→由定义域、值域和对应法则组成,它们称为映射的三要素,因此两个映射相等的定义应当是:定义域相等,值域相等,对应法则相同.3.1的练习答案1.(1)不是;(2)是.2.(1)是;(2)是;(3)不是;(4)不是;(5)不是.3.(1)不是;(2)是;(3)是;(4)不是;(5)不是.4. 是3.2 函数的定义及记号1. 在现实世界中有不少变量之间有确定性的依赖关系,函数就是研究这种关系的有力工具. 研究各种各样的函数的性质是数学的重要内容之一.2. 函数的概念包含三个要素:定义域,值域和对应法则. 从而两个函数相等当且仅当它们的定义域相等,并且对应法则相同.3. 例1(1)求函数值,例如求3xx=xf在处的函数值,实质上就是求-x,253)(=-=3,2=-=x x 处的函数值,实质上就是求3,2=-=x x 时,代数式35-x 的值,因此12335)3(,133)2(5)2(=-⨯=-=--⨯=-f f .由于在初中一年级已经学过代数式求值,因此给学生讲:求函数值实质上就是求代数式的值,学生便容易学会.在上述例子中,不要给学生说:“35)(-=x x f 的对应法则是‘乘5减3’,因此求处的函数值就是在2)(-x f -2乘5减3,即133)2(5)2(-=--⨯=-f .”这种讲法会使学生感到求函数值难学,因为要把一个函数的对应法则用语言叙述是很啰嗦的,再由对应法则来求函数值,显然是增加了难度.3.2的练习答案1.(1)是;(2)是;(3)不是;(4)不是.2. 是,定义域为{,,,,d c b a …,y ,z },值域为{0,1,2,…,24,25}.3. f (1)=-37, f (2)=-34. 4. (1)31)2(;13-=+=b a a b . 5.(1)是;(2)是.6. (1) f (1)=1,g (1)=-1;(2) 1)]1([,3)]1([-==f g g f ; (3) 5496)]([,1639)13(22--=--=-x x x g f x x x f . 3.3 函数的三种表示法1. 函数的概念包含三个要素:定义域、值域和对应法则.目前中职阶段,值域通常取为实数集,因此表示一个函数就要指明它的定义域和对应法则.当函数f 的定义域A 是有限集时,可以用一张表格来表示函数,第一行写出A 的各个元素,第二行写出相应的函数值,这种表示函数的方法叫做列表法.2. 当f 的定义域A 是无限集或有限集时,通常要寻找一个或几个式子来表示对应法则,即用一个或几个等式来表示函数,这种方法叫做公式法. 这一个或几个等式叫做这个函数的解析表达式,简称为解析式.教材中公式法下的第(2)个例子,设}1,0{B },6,5,4,3,2,1,0{A ==.考虑A 到B 的一个对应法则f :⎪⎩⎪⎨⎧∉∈=A,,0A,,1)(x x x f 当当 这是A 到B 的一个映射,从而是定义域为A 、值域为B 的一个函数这个例子来自组合设计与现代通信和密码的关系.本教材有意识地举一些信息时代的例子,目的是使中职数学不要囿于传统的教材中,而能透出信息时代的一些气息.在上面这个例子中,集合A 到集合B 的一个对应法则f 用了两个等式来表示;当A∈x时,0)(,A ;1)(=∉=x f x x f 时当.习惯上把这样的函数叫做分段函数. 其实不必用这个术语,因为不管用几个等式表示函数,都无非是给出了定义域到值域的一个对应法则,多一个术语,会使学生多一份负担,所以我们在教材中没有出现“分段函数”这个术语,希望教师不要补充这个术语.3. 在用公式法表示定义域为数集的函数时,如果没有标明定义域,那么我们约定:函数)(x f 的定义域是指所有使解析式有意义(即,在解析式给出的对应法则下有象)的实数x 组成的集合,不再每次声明. 此外要注意,在实际问题中,还必须结合问题的实际意义来确定自变量x 的取值范围.在上面一段话里,我们阐明了什么叫做“使解析式有意义”,即“在解析式给出的对应法则下有象”. 例如,求函数31)(-=x x f 的定义域,解法如下: 03)(≠-⇔x x f 的解析式有意义3≠⇔x .因此函数),3()3,()(+∞-∞ 的定义域是x f .在上面这个例子中,“)(x f 的解析式有意义”指的是“在解析式给出的对应法则下有象”. 由于x 在)(x f 的解析式给出的对应法则下没有象当且仅当03=-x ,因此)(x f 的解析式有意义当且仅当)3(03≠≠-x x 即. 这样讲是确切的,因为表达式31-x 是一个分式,它当然是有意义的;只是分式函数31)(-=x x f 当3=x 时没有象,此时称分式函数31)(-=x x f 的解析式当3=x 时没有象,此时称为分式函数31)(-=x x f 的解析式当3=x 时没有意义.在这里我们区分了“分式”与“分式函数”这两个不同的概念:分式..指的是表达式...),,),(),(()()(等等或y x g y x f x g x f 其中)()(x g x f 与是一元多项式,且)(x g 不是零多项式(或),(),(y x g y x f 与是二元多项式,且),(y x g 不是零多项式,等等),而分式函数....指的是由分式给出的映射..,这一段话是为教师写的,不要给学生讲. 在求函数的定义域时,我们采用等价术语来叙述,既严谨又简捷.4. 用平面直角坐标系里的圆形表示函数的方法称为图像法.用图像法表示函数的最大优点是直观,因为函数的图像是数形结合的基础. 为此首先要把什么是函数的图像搞清楚. 教材中给函数的图像下了一个定义:设)(x f 是定义域为A 的一个函数,任取A ∈a ,在平面直角坐标系Oxy 里,描出坐标为M a f a 的点))(,(.当a 取遍A 的所有元素时,坐标为))(,(a f a 的点组成的集合,称为函数)(x f 的图像.从这个定义应即得出:点)(A,)(),(a f b a x f b a M =∈⇔且的图像上在.即,点)(),(x f b a M 在的图像上当且仅当它的横坐标a 属于定义域,纵坐标b 等于a 处的函数值.这个结论十分重要,它是利用函数的图像研究函数性质的基础.3.3的练习答案1.(1)f (x )的解析式有意义⇔53035≠⇔≠-x x ,因此)(x f 定义域为),53()53,(+∞-∞ ; (2)f (x )的解析式有意义⇔x 37-≥0⇔x ≤37,因此)(x f 定义域为]37,(-∞; (3)f (x )的解析式有意义⇔162-x ≥0⇔x ≤-4或x ≥4, 因此)(x f 定义域为);,4[]4,(+∞--∞(4)f (x )的解析式有意义⇔216x -≥0⇔-4≤x =4,因此)(x f 定义域为]4,4[-;(5)f (x )的解析式有意义⇔1523-+x x ≥0⇔-32≤x <51,因此)(x f 定义域为)51,32[-; (6)f (x )的解析式有意义⇔x x 5123-+≥0⇔x ≤-32或x >51,因此)(x f 定义域为),51(]32,(+∞--∞ . 2.(1)532)2(;)1(4122+-+x x a . 3.图略4.点M 、Q 都不在函数)(x f 的图像上.5.(1)(a , f (a ));(2) (-a , f (-a )).6.(1));,31()31,0)[4(];3,2)[3(];23,0)[2();,21()21,0[+∞-+∞ (5)(-∞,-5) ]7,6)(6(]; 7,5-(.7. 图像略8. 证明:)0()(≠+=k b kx x f 的图像经过原点 ⇔ f (0)=0 ⇔ k ·0+b =0⇔ b =03.4 分段函数1. 自变量在不同变化范围中,对应法则用不同式子表示的函数,称为分段函数.2. 教材给出了分段函数f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧+∞∈+∈),1(.1]1,0[,2x x x x .要求作出此函数的图像.3.4的练习答案1.1)0()}5({-==f f f .2.(1).8101)]3([,7)]5([,161)]3([-=--==f f f f f f (2)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∈-<-=-R ,132·3.313,2.313 ≥,529)]([133x x x x x f f x x 3.(1))0 ≥()]([4x x x g f =;(2))0(1)]([>-=x xx f g . 4.图略 二、函数的性质3.5 函数的单调性1. 判断函数f (x )在区间上是增函数还是减函数,如果我们在画函数f (x )的图像时没有默让函数的单调性,那么用图像法判断f (x )的单调性,它具有直观易懂的优点,但是要注意:我们不能默认函数f (x )的单调性,去用一条光滑的曲线联结描出的各点,然后又让学生从这样画出的图像去判断f (x )的单调性,在画基本初等函数时在某个区间上的图像时,往往是要先用定义证明函数的单调性,然后才能用一条光滑曲线联结描出的各点,得到该函数在某个区间上的图像,之后利用对称性等画出该函数在另一个区间上的图像,这样对于该函数在另一个区间上的单调性就可以从图像来判断了.2. 对于任意的一次函数)0(≠+=k b kx y 的单调性,自然应当用定义法去判断. 教材的例1写出了求解过程,先统一写出)()(21x f x f -的表达式,然后分k >0和k <0两种情形判断)()(21x f x f -的正负.例2是讨论二次函数[)+∞--+=,13)1(21)(2在x x f 上的单调性. 必须先用定义法判断),1[3)1(21)(2+∞--+=在x x f 上是增函数,才能用一条光滑曲线联结描出的各点,得到),1[3)1(21)(2+∞--+=在x x f 上的一段图像.利用对称性.就能判定函数在]1,(--∞上是减函数,在),1[+∞-上是增函数.还有一种方法判定函数单调性,我们将在第三册中讲到. 定理:设函数f (x )在闭区间),(,],[b a b a 在开区间上连续内可导.(1)如果在内),(b a )('x f >0,那么],[)(b a x f 在上是增函数;(2)如果在内),(b a )('x f <0,那么],[)(b a x f 在上是减函数;(3)如果在内),(b a )('x f =0,那么],[)(b a x f 在上是常数.3.5的练习答案1. 任取121),,(,x x x 且+∞-∞∈<2x ,有-3x 1>-3x 2⇒-3x 1-2>-3x 2-2⇒)(1x f >)(2x f因此),(23)(+∞-∞--=在x x f 上是减函数.2. 任取),,0[,21+∞∈x x 且x 1<x 2,有212x <222x⇒212x +5<222x +5⇒)(1x f <)(2x f因此上在),0[52)(2+∞+=x x f 是增函数.3. 任取),0(,21+∞∈x x ,且x 1<x 2,有21122121)(555)()(x x x x x x x f x f -=-=-, 由于,x 2>x 1,x 1x 2>0,因此)(1x f -)(2x f >0从而 )(1x f >)(2x f 这表明()+∞=,05)(在xx f 上是减函数. 4. 任取),3[,21+∞x x ,且1x <2x ,有2x >1x ≥3⇒2x -3>1x -3≥0⇒(2x -3)2>(1x -3) 2≥0⇒-5)3(3122+-x <-5)3(3121+-x ⇒)(2x f <)(1x f所以),3[5)3(31)(2+∞+--=在x x f 上是减函数. 3.6 函数的奇偶性1. 本教材在阐述奇函数和偶函数的定义和性质上有创新.我们抓住了讨论函数奇偶性的实质是研究函数图像的对称性. 因此我们先复习图形关于直线对称的概念, 然后探索定义域为A 的函数)(x f 的图像在什么条件下关于原点对称?运用点P (a , b )在)(x f 的图像上的充分必要条件,我们推导出定义域为A 的函数)(x f 的图像E 关于原点对称 ⇔ E 上每一点))(,(a f a P 关于原点的对称点))(,(a f a M --仍在E 上⇔ A ),()(A,∈-=-∈-a a f a f a 对一切且.由此引出了奇函数的定义,并且上述推理也就证明了奇函数的图像关于原点对称,起了一箭双雕的作用.对于奇函数也是先复习圆形关于原点O 对称的概念,然后探索函数)(x f 的图像关于原点O 对称的充分必要条件:由此引出奇函数的定义,并且证明了奇函数的图像关于原点对称.我们这种讲法阐明了为什么要引进奇函数和偶函数的概念,而且简捷地证明了奇函数和偶函数的图像的对称性.2. 我们在教材中结合图形推导出“点),(b a P 关于y 轴的对称点Q 的坐标是),(b a -.关于原点的对称点M 的坐标是(b a --,)”这两个结论. 它们在探索)(x f 的图像的对称性时有用.3. 我们在例1中给出了判断一个函数)(x f 是不是奇函数的方法:求出)(x f 的定义域A.如果对于任意的)()(A,A,x f x f x x -=-∈-∈并且有都有,那么)(x f 是奇函数. 如果能找到一个)()(A,c f c f c -≠-∈使得,那么)(x f 不是奇函数.例2中给出了判断一个函数)(x f 是不是偶函数的方法:求出)(x f 的定义域A ,如果对于任意的A ∈x ,都有-A ∈x ,并且有)()(x f x f =-,那么)(x f 是偶函数.如果能找一个A ∈d ,使得)()(d f d f ≠-,那么)(x f 不是偶函数.例1和例2给出的方法是教学的基本要求,应让学生学会.3.6的练习答案1.(1)是;(2)是;(3)是;(4)不是.2.(1)是;(2)是;(3)不是;(4)不是.3. 证明:由于)(x f 、)(x g 都是定义域相同的偶函数,因此对于任意A ∈x ,有A ∈-x ,并且)F()()()()()F(x x g x f x g x f x =+=-+-=-.因此)(x F 是偶函数.4. )5(-f =-3.5.)3(f >)1(f .6. 证明:由于)(x f 、)(x g 都是定义域为A 的奇函数.因此对于任意A A,∈-∈x x 有,并且[])()()()()()()()(x h x g x f x g x f x g x f x h -=+-=--=-+-=-,)()()()]()][([)()()(x P x g x f x g x f x g x f x P ==--=--=-, 因此)(x h 是奇函数,)(x P 是偶函数.3.7 函数的图像1. 如果已经判断出)(x f 是奇函数,那么在画)(x f 的图像时,可以先画出y 轴右边的部分,然后利用对称性画出y 轴左边的部分. 这里的基本作图是,会作出点P 关于原点的对称点N ,这只要联结PO ,且延长至N ,使线段ON 的长度等于线段PO 的长度,则点N 就是点P 关于原点的对称点.2. 如果已经判断出)(x f 是偶函数,那么在画)(x f 的图像时,只要先画出y 轴右边的部分,然后利用对称性画出y 轴左边的部分,这里的基本作图法是,会作出点P 关于y 轴的对称轴Q ,这只要过点P 作y 轴垂线,设垂足为M ,把这垂线往左延长至点Q ,使线段MQ 的长度等于线段PM 的长度,则点Q 就是点P 关于y 轴的对称点.3.7的练习答案1. (1) (2)是偶函数,(3) (4) (5) (6)不是偶函数.2. (1)是;(2)是;(3)不是;(4)不是.3. 图略4.(1)2123)2(;3432--=+-=x x y x y . 5 ~7. 图略.3.8 反函数1. 我们在反函数的概念和求法上与传统的讲法不同,我们有创新. 传统的讲法大致是:给了函数的解析式,例如x y 3=.反解出y x 31=. 于是对于y 在R 中的任何一个值,通过式子y x 31=,x 在R 中都有唯一确定的值和它对应.因此也可以把y 作为自变量(∈y R ),x 作为y 的函数,我们一般用x 表示自变量,用y 表示函数,为此我们对调函数式y x 31=中的字母x 、y ,把它与成x y 31=.传统的讲法没有清晰地揭示反函数概念的本质,通过对调字母x 与y ,学生很难看清楚反函数与原来函数的关系.传统的讲法在反解出)(y g x =时,由于没有写出反解过程. 因此导致一些误会和差错. 传统的讲法对于用列表法表示的函数(不知道函数的解析式),没有给出反函数的概念. 而当今信息时代,由于计算机科学和信息科学的迅速发展,离散数学的地位加强,遇到的函数不一定能用公式表示,因此传统的讲法已不适应时代的要求.基本上述原因,我们对于反函数的概念和求法采取了新的讲法.2. 对于反函数的概念,我们给出这样的定义:如果函数)(x f y =有反函数,那么我们的讲法可以立即得出,严格单调函数一定有反函数. 3. 关于反函数的求法,我们给出了函数)(x f 的解析式,求它的反函数(仍用函数式表示). 对于用公式法表示的函数,我们给出的求反函数的方法是科学的. 以教材中例1的(3)为例:解b a x x y 对应到把2213-≠+-= )2(213-≠+-=⇔a a a b )2(13)2(-≠-=+⇔a a a b)3,2(12)3(≠-≠+=-⇔b a b a b)3,2(312≠-≠-+=⇔b a bb a a b xx y 对应到把3312≠-+=⇔ 因此函数213+-=x x y 的反函数是 ∈-+=x xx y (,313R 且3≠x ). 求213+-=x x y 的反函数,就是要寻找一个函数使得,对于原来函数的值域中的每一个b ,当原来的函数把a 对应到b 时,所求的函数把b 对应到a . 上述求解过程满足这一要求. 从反函数的定义知道,我们首先要知道原来的函数)(x f y =的值域;才能判断出所求出的函数是不是反函数(因为反函数必须是对于)(x f y =的值域中每一个元素b ,都有)(x f y =的定义域中唯一的一个元素a 与它对应).我们求反函数的方法是在求解过程中先求出了原来函数的值域,然后才求出了反函数. 这是符合反函数定义的要求的.我们是怎样求出原来函数的值域的呢?上述例子中,在第二步等价于b (a +2)=3a -1(a ≠-2),3.3=≠b b 因为假如从此式看出,则上式左边=3(a +2)=3a +6,而上式右边=3a -1.由此推出6=1-,矛盾,所以3≠b .即原来函数的值域是{b ∈R|(b ≠3)}. 于是对于原来函数值域中的每一个元素b ,在(3-b )a =2b +1而边除以(3-b )(此时3-b ≠0,因此可以用它作除数)得,b b a -+=312.从而求出了反函数为)3(312≠-+=x x x y .4. 有的教材在讲求反函数时是像下述那样讲的: “由213+-=x x y ,可得y y x -+=312,所以函数213+-=x x y 的反函数是xx y -+=312(∈x R 且3≠x ).”这种讲法没有详细写出反解的过程,在得出y y x -+=312时,没有讨论3≠y . 就把y -3当除数用了,这是不严谨的. 这种讲法没有事先求出原来函数的值域,因此所求出的函数xx y -+=312是否为反函数无从判断. 这种讲法容易引起误会以至产生差错,不少复习资料由此引出求原来函数值域的方法:“先求反函数,再从反函数的解析式求出定义域,它就是原来函数的值域.”这种方法是错误的,以213+-=x x y 为例,在反解时,如果不讨论3≠y ,就用)3(y -去除两边,得出y y x -+=312,然后又说从3312≠-+=x xx y 看出,因此得出反函数的定义域为{x ∈R |x ≠3},于是原来函数的值域为{y ∈R |y ≠3}. 这是先默认3≠y ,用(3-y )去除两边得到y y x -+=312,然后又说从x =yy -+312看出3≠y ,这在逻辑上是混乱的,这种思维方式是错误的. 由此看出,教数学不能只是教计算,而不管计算过程是否合理;教数学不能只是看答案对不对,而不管其思维方式是否正确. 这些都是直接关系到我们培养的学生的素质啊!定理1 如果函数)(x f y =有反函数,那么)(x f y =的图像与它的反函数)(1x f y -=的图像关于直线y =x 对称.学习数学一定要掌握基本理论,有了理论的指导,解题就会有思路,就能通过逻辑推理深入揭示事物之间的内在联系以及它们的本质.三、一元二次函数及其应用3.9 一元二次函数的性质及其图像1. 一元二次函数的图像在初中时已讲过,但是一些道理没有讲. 鉴于一元二次函数是非常重要的一类函数,有必要在中学阶段打下扎实的基础,因此我们在教材中用一节来讲一元二次函数的性质和图像, 这是在初中的基础上的提高.2. 我们在教材一开始就让学生动脑筋:如何正确..、简便..地画一元二次函数25212-+=x x y 的图像?然后分析:先把函数的表达式配方得,()31212-+=x y . 利用3.7节例3的结论,()31212-+=x y 的图像有对称轴1-=x . 因此只要先画出图像在直线1-=x 的右边的一半. 从而列表时只需要列出1-=x ,0,1,2,3,…时相应的函数值. 接着在平面直角坐标系Oxy 中描点. 描完点后,不是马上连线,而是先利用3.4节例3的结论:3)1(212-+=x y 在区间),1[+∞-上是增函数,这时才知道可以用一条光滑曲线把描出的各点联结起来. 最后利用对称性,画出图像在直线1-=x 的左边的部分.这样画函数的图像既简便又科学.传统的画函数图像的方法是:列表,描点,连线.前两步虽然正确,但是较麻烦(如果先讨论对称性,则可减少一半的工作量).第三步连线是不科学的. 在还没有讨论函数的单调性时,怎么知道如何联结描出的有限几个点?更不应该的是,事先不讨论单调性,但是却默认函数有单调性,“用一条光滑曲线联结各点”,然后又让学生从图像上看出函数是增函数或减函数. 这在逻辑上是混乱的,这种思维方式是不正确的.也许有人会说,让中学生讨论函数的单调性要求太高了,那么让我们来看一看,)(x f =),1[3)1(212+∞--+在x 上是单调性的讨论: 任取1x ,2x ),1[+∞-∈,且1x <2x ,有2x >1x ≥-1⇒12+x >11+x ≥0⇒(12+x )2>(11+x )2 ⇒()312122-+x >()312121-+x ⇒()2x f >()1x f , 因此),1[3)1(21)(2+∞--+=在区间x x f 上是增函数. 从上述讨论过程看到,用的都是不等式的性质,并不困难,而且正好是复习巩固不等式的性质. 我们又注意了分散难点,把这个讨论放在3.4节的例3,到3.8节时只是引用这个结论. 因此中学生是能够接受先讨论函数的单调性,再连线的.3. 在讲完()31212-+=x y 的图像后,我们给出顶点的概念,并且让学生观察顶点坐标)3,1(--与表达式有什么联系?观察顶点坐标与函数的最小值有什么联系?从函数的图像(我们已正确地画出了函数的图像)看出函数在顶点横坐标往左的区间上的单调性,以及图像的开口方向. 在观察的基础上,我们抽象出一般的一元二次函数()02≠++=a c bx ax y 的性质和图像. 由于其论证与()31212-+=x y 的性质和图像的论证类似,因此我们在教材中就不写出了.4. 在让学生画一个具体的一元二次函数的图像时,先配方,然后求出对称轴,接着先画图像在对称轴右边的一半(列表,描点,连线. 由于已经讲了一般的一元二次函数的单调性,因此在连线之前不用再讨论单调性了),最后利用对称性画出图像在对称轴左边的部分.5. 本节的练习除了画二次函数的图像以外,还有写出顶点坐标,求函数的最大值或最小值,求一元二次函数的最大(小)值的基本方法是将表达式配方. 这应让学生掌握. 这是因为配方在数学中是常用的一种技巧.至于直接利用顶点坐标来求最大 (小)值的方法,对于课时较充裕的学校也可以介绍. 我们在教材中把它作为思考题,让学生思考.3.9的练习答案1.(1)对称轴为5=x ,顶点坐标为)223,5(-,图略; (2)对称轴为41=x ,顶点坐标为)87,41(-,图略. 2.(1)当1-=x 时,y 达到最小值2;(2)当2-=x 时,y 达到最大值5;(3)当23=x 时,y 达到最小值41-; (4)当2=x 时,y 达到最大值1. 3.(1)顶点坐标)421,3(-,对称轴为x =3; (2)841)25(-=f ; (3))415()41(f f >-. 4.(1)对称轴为45=x ,顶点坐标为)825,45(-,函数最小值为825-,]45,(-∞为单调递减区间,),45[+∞为单调递增区间,函数图像开口向上; (2)对称轴为3=x ,顶点坐标为)27,3(,函数最大值为27,]3,(-∞为单调递增区间,),3[+∞为单调递减区间,函数图像开口向下.5.(1)顶点坐标为(3,-2).),63()63,(+∞+--∞∈ x 时,y >0;()63,63+-∈x 时,y <0.]3,(-∞∈x 时,函数为单调递减函数; ),3[+∞∈x 时,函数为单调递增函数. (2)顶点坐标为(-1,3). )261,261(+---∈x 时,y >0;),261()261,(+∞+----∞∈ x 时,y <0.]1,(--∞∈x 时,函数为单调递增函数;),,1[+∞-∈x 时,函数为单调递减函数.3.10 用待定系数法求函数的解析式1. 在许多数学问题或实际问题中,建立了函数的模型后,需要求其中的未知的系数,这可以通过列方程组并且解这个方程组求出,从而求出函数的解析式,这种方法叫做待定系数法.它是数学中重要的一种方法.本节主要是介绍如何用待定系数法求一元一次函数和一元二次函数的解析式,并且介绍了它们在实际问题中的应用.2. 一次函数的解析式)0(≠+=k b kx y 有2个系数k ,b ,因此需要列出两个彼此独立的方程来求未知系数k ,b ,于是需要已知两个条件来列两个方程.3. 一元二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 的解析式有3个系数,因此用待定系数法求这3个系数时,需要列出3个彼此独立的方程,于是通常要给出这个函数当自变量取3个不同数时相应的函数值.4. 如果知道一元二次函数g (x )的图像的顶点坐标为(e , d ),则可以假设g (x )的解析式为d e x a x g +-=2)()(.这时只要再知道图像所经过的一个点的坐标,就可以求出系数a .5. 如果知道一元二次函数)(x g 的图像的对称轴是直线e x =,则可以假设)(x g 的解析式为d e x a x g +-=2)()(.这时只要再知道图像上两个点的坐标,就可以列出两个方程,从而求出待定系a 、d.6. 为了让学生了解待定系数法在日常生活中的应用,教材的例3求出了扔铅球时铅球在空中飞行轨道(抛物线的一段)的解析表达式.3.10的练习答案1. 设这个一次函数的解析式为b kx y +=,其中k ,b 待定.由于P (2,-5),Q (-1,7)在这个函数的图像上,因此有⎩⎨⎧=+--=+.7,52b k b k 解得 3,4=-=b k因此所求一次函数的解析式为34+-=x y .2. 设这个正比例函数的解析式为kx y =,其中k 待定,由于点(2,8)在这个函数的图像上,因此有8=2k ,解得 k =4.。
高中数学第三章函数的概念与性质3-1函数的概念及其表示3-1-2函数的表示法第一课时函数的表示法课件

3.已知 f(x)+2f(-x)=x2+2x,求 f(x).
解:∵f(x)+2f(-x)=x2+2x,
①
∴将 x 换成-x,得 f(-x)+2f(x)=x2-2x.
②
∴由①②,得 3f(x)=x2-6x,
∴f(x)=13x2-2x.
【课堂思维激活】 一、综合性——强调融会贯通 1.已知函数 f(x)对任意实数 a,b,都有 f(ab)=f(a)+f(b)成立.
()
答案:(1)× (2)× (3)×
2.函数f(x)=3x-1,x∈[1,5]的图象是
()
A.直线
B.射线
C.线段
D.离散的点
解析:∵f(x)=3x-1为一次函数,图象为一条直线,而x∈[1,5],则此时图
象为线段.故选C.
答案:C
3.y 与 x 成反比,且当 x=2 时,y=1,则 y 关于 x 的函数关系式为 ( )
提示:要检验一个图形是否为函数的图象,其方法为:在定义域内任取一个 x值作垂直于x轴的直线,若此直线与图形有唯一交点,则图形为函数图象;若无 交点或多于1个交点,则不是函数图象.
(二)基本知能小试
1.判断正误:
(1)任何一个函数都可以用列表法表示.
()
(2)任何一个函数都可以用解析法表示.
()
(3)函数的图象一定是其定义区间上的一条连续不断的曲线.
u -2 -1 0 1 2 w 3 4 567
答案:4 5 7 不是
题型一 函数表示法 【学透用活】
[典例1] 某商场新进了10台彩电,每台售价3 000元,试求售出台数x(x为正 整数)与收款数y之间的函数关系,分别用列表法、图象法、解析法表示出来.
[解] (1)列表法:
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3x x2 2;1都有意义,所以
这个函数的定义域为(-∞,+∞).
3.1 函数的概念及其表示
例题解析
解 (2)函数的定义域由不等式组x-3≠0
x 3 0 x 2≥0
确定.解不等式组,得 x≥2,且x≠3
所以这个函数的定义域为[2,3)U(3,+∞).
例题解析
图3-2 小结:描点法作图流程:确定定义域→列表→描点→连 线。
3.1 函数的概念及其表示
例题解析 例4 图3—3是气象台自动温度记录仪的描图针描绘的某一天温度 随时间变化的图像.图中,每一时刻t(单位:小时),都对应 着唯一一个温度T(单位:℃).因此,温度T是时间t的函数, 即 T= f ( t ) .
当x=0 时,f(0)=0 +2×0-3=-3.
2
当x=1 时,f(1) =1 +2×1-3=0.
当x=
1 2
2
时,f(
1 2
)=( ) +2×
2 2
2
1
2
1
-3= 4
7
.
当x=a-1时,f(a-1)=(a-1) +2×(a-1)-3=a2-4.
3.1 函数的概念及其表示
例题解析
例2 用计算器计算下列函数值(精确到0.01):
(2)下午18点整时的气温约为20℃. (3)从6点开始一直到20.5点共有14.5个小时气温不低于14℃. (4)0点到3点以及13点到24点内气温随时间降低,3点到13点内气 温随时间升高. 小结:用解析法、列表法和图像法表示函数各有利弊,可以根据需 要择优而用,也可以将其中几种方法结合使用。
3.1 函数的概念及其表示
相同,但是定义城不同,所以这两个函数不是同一个函数。
解
(2)y=
x
3=x(x∈R),这个函数与函数y=
x(x∈R)不仅对应
关系相同,而且定义域也相同,所以这两个函数是同一个函数。
3.1 函数的概念及其表示
例题解析 ( 3 ) y= x
2=|x |=
x x
x≥0 x<0
这个方程与函数y=x(x∈R)的定义域都是实数集R,
节菜单
偶函数:一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对于任意的
x∈D,却有f(-x)=f(x),则称y=f(x)为偶函数,如y=x2为
偶函数。 奇函数:一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对于任意的 x∈D,都有
2 f(-x)=-f(x),则称y=f(x)为奇函数,如y= x
非奇非偶函数:如果一个函数既非奇函数,又非偶函数,则 非奇非偶函数.
函数的概念及其表示
复习回顾
回顾初中接触过的函数相关概念 变量 常量 在某一问题的研究过程中,可以取不同数值的量称为变量. 在某一问题的研究过程中,保持数值不变的量称为常量.
函数与自变量 在某个变化过程中有两个变量,设为x和y,如果在
变量x的允许取值范围内,变量y随着x的变化而变化,它们之间存 在确定的依赖关系,那么变量y称为变量x的函数,x称为自变量. 定义域 函数的自变量允许取值的范围,称为这个函数的定义域.
但是当x<0时它的对应关系与 y=x(x∈R)不相同,
所以这两个函数不是同一个函数.
补充例题 2 已知圆的半径为x,面积为y,写出y关于x 的函数关系 式,并求出它的定义域。
解
由圆的面积可知 y=πx2定义域为(0,+∞)
3.1 函数的概念及其表示
知识巩固1 1.写出反比例函数和一次函数的函数关系一般形式,并确定它 们的定义域和值域。 2.用一段长为40米的篱笆围一块矩形绿地,矩形一边长为x米,面
x y
2100
3000
4000
5000
3.1 函数的概念及其表示
在某一个变化过程中有两个变量x与y,如果对于x在某个实数 集合D中的每一个值,按照某个对应关系(或称对应法则)f,y都 有唯一确定的值与它相对应,那么我们就说y是x的函数(function), 记作 y=f(x),x∈D 其中,x称为自变量,x的取值范围(即集合D)称为函数的定义 域(domain),与x的值相对应的y的值称为函数值,当x取遍D中所 有值时,所得到的函数值y的集合称为函数的值域(range).
图3—3
3.1 函数的概念及其表示
例题解析
(1)写出函数T=f(t)的定义域和值域.
(2)指出下午18点整时的气温.
(3)指出全天有多长时间气温不低于14℃?
(4)描述全天的气温随时间增高和降低的情况.
3.1 函数的概念及其表示
例题解析
解
由函数图像可知:
(1)函数T=f(t)的定义域是[0,24],值域是[10,25].
3.1 函数的概念及其表示
小 结
定义域 对应关系
1.函数的两大要素
2.求函数的定义域的方法
解析式有意义如分母不为0, 偶次根式不为负 实际背景允许
3.1 函数的概念及其表示
例题解析 例 求下列函数的定义域:
(1)y = 2x2-3x+1 (2)y = (3)y =
解
x2 x3
3.2 函数的基本性质
例题解析 例2 如图3—10,已知奇函数y=f(x)在y轴右边部分的图
像,试把函数y=f(x)的图像画完整.
图3—10
解 因为函数y=f(x)是奇函数,所以它的图像关于原点
对称,利用对称性作出函数的另一半图像.具体作 法如下:
3.2 函数的基本性质
例题解析
第一步,如图3—11a所示,在y轴右边的图像上适当取几个点O, A,B,C(一般取能够反映主要特征的点);
(3)f(x)=x-2
(4)f(x)=x2-2x,x∈[-2,3]
3.2 函数的基本性质
例题解析
解(1)函数f(x)=
2 x
的定义域为
D=(-∞,0)∪(0,+∞)
由于对于任意的x∈D,都有
f(-x)= 2 = 2 =f(x)
x
所以函数f(x)=
2 x
x
是偶函数.
(2)函数f(x)=x3-2x的定义域D=(-∞,+∞). 由于对于任意的x∈D,都有 f(-x)=(-x)3-2(-x)=-(x3-2x)=-f(x) 所以函数f(x)=x3-2x是奇函数.
3.2 函数的基本性质
理解奇偶性的意义, 会判断简单函数的奇偶性 教学目标 理解函数单调性的概念, 会判断简单函数的单调区间 会求同区间上简单函数的最大值与最小值
教学重点
奇函数偶函数的概念 函数单调性的概念
函数奇偶性的判定 函数单调性的判定
教学难点
教学方法
讲授法
3.2 函数的基本性质
(3)函数的定义域由不等式 3x-x2-2≥0
确定,解不等式,得
1 ≤x ≤2 所以这个函数的定义域为[1,2].
3.1 函数的概念及其表示
例题解析
补充例题1 下列函数中哪个与函数y=x是同一个函数? (1)y=(
x )2
( 2) y = 3
x
3
(3) y=
x
2
解(1)y=( x )2=x(x≥0),这个函数与函数y=x(x∈R)虽然对应关系
(1)已知函数f(x)= ,求f(2.4)的值.
x
2
(2)已知函数f(x)=
解 用计算器算得:
x
3
,求f(1.72)的值.
(3)已知函数f(x)=x ,求f(3.21)的值. (1)f(2.4) = ≈-0.83 (2)f(1.72)= ≈1.31 (3)f(3.21)=3.21 ≈33.08 小结:①求x对应的函数值,只要把x的值直接代到函数解析 式中去进行计算就可以了。 ②如无特别说明,所有计算都可以用计算器计算。
(3)f(x)=-2x+3
2 (4)f(x)= x3
3.2 函数的基本性质
知识巩固1
节菜单
2.如图3—12,已知偶函数y=f(x)在y轴左边部分的图像, 试把函数y=f(x)的图像画完整,并比较f(1)与f(3)的大
k x
正比例函数 定义域是一切实数的函数y= (k是不等于零的常数)
称为正比例函数,其中常数 k 称为比例系数.
3.1 函数的概念及其表示
反比例函数 定义域是不等于零的一切实数的函数y=
k (k是不 x
等于零的常数)称为反比例函数,其中常数k称为比例系数.
一次函数
定义域是一切实数的函数y=kx+b(k是不等于零的
知识巩固2 1.已知函数f(x)=
2x 1 x2
,求f(-3),f(1),f(0)+f(2)以及
f(a-2)(a≠0)的值.
2.用描点法作函数y=
1 x
的图像.
3.作出函数y=x2-1,x∈{0,1,2,3}的图像.
函数的表示方法 3.1 函数的概念及其表示
知识巩固2 4.图3—4是某种品牌的自动电加热饮水机在不放水的情况下,内 胆水温实测图(室温20℃).根据图像回答: (1)水温从20℃升到多少度时,该机停止加热?这段时间多长? (2)该机在水温降至多少温度时,会自动加热?从最高温度降至该 温度的时间多长? (3)再次加热至最高温度,用了多长时间?
常数)称为一次函数. 二次函数 定义域是一切实数的函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,
a≠0)称为二次函数,其中a,b,c分别是二次项系数、一次项系数 和常数项. ( 本节中,函数、定义域等概念将得到进一步深化 ).
3.1 函数的概念及其表示
根据初中学过的知识,写出下列两个实例中函数解析式及定义 域面积正方形面积y是边长x的函数,可表示为 y= 它的定义域为 . .